高质量ZnO及BeZnO薄膜的发光性质

摘要：

用分子束外延设备插入缓冲层在c面蓝宝石上生长得到高质量ZnO和BeZnO薄膜.XRD测试显示薄膜具有六方结构和c轴取向,并具有良好的晶体质量,其中ZnO薄膜的半高宽仅为108arcsec,BexZn1-xO薄膜的半高宽小于600 arcsec.对ZnO和BeZnO薄膜的拉曼光谱进行对比研究发现,随着Be元素的掺入,A1(LO)、A1 (2LO)声子模频率往大波数方向移动,并且首次发现了与Be元素掺杂有关的局域振动模.利用变温光致发光光谱研究了薄膜的发光性质,结果显示ZnO薄膜室温光致发光只出现一个紫外发发光峰(378nm),而低温光谱(80 K)则出现了很强的自由激子发光峰.随着温度的升高,束缚激子发光逐渐湮灭向自由激子发光转变,并且峰值位置红移.相对于ZnO薄膜,BeZnO薄膜的紫外发光主峰位置蓝移,并且由于Be元素的掺人导致薄膜晶体质量下降,在低温(80 K)光致发光光谱中没有出现强的自由激子发光峰.另外,在低温光致发光及拉曼光谱中,主峰位置在100 ～200 K之间有局部最大值,推测为由于合金晶格热膨胀系数失配而引起的应力效应.

关键词：分子束外延、ZnO、BeZnO、光致发光、拉曼光谱

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分类号：O484.4(固体物理学)

资助基金：国家"973"计划2011CB302000;国家自然科学基金委重点项目51232009

在线出版日期：2013-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1035-1039