退火温度对ZnS/PS薄膜的晶体结构和光电性质的影响

摘要：

用脉冲激光沉积法（PLD）在多孔硅（PS）衬底上生长ZnS薄膜,分别在300℃、400℃和500℃下真空退火。用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了退火对ZnS薄膜的晶体结构和表面形貌的影响,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光（PL）谱和异质结的I-V特性曲线。研究表明,ZnS薄膜仅在28.5°附近存在着（111）方向的高度取向生长,由此判断薄膜是单晶立方结构的-βZnS。随着退火温度的升高,-βZnS的（111）衍射峰强度逐渐增大,且ZnS薄膜表面变得更加均匀致密,说明高温退火可以有效地促进晶粒的结合并改善结晶质量。ZnS/PS复合体系的PL谱中,随着退火温度升高,ZnS薄膜的自激活发光强度增大,而PS的发光强度减小,说明退火处理更有利于ZnS薄膜的发光。根据三基色叠加的原理,ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,ZnS/PS体系可以发射出较强的白光。但过高的退火温度会影响整个ZnS/PS体系的白光发射。ZnS/PS异质结的I-V特性曲线呈现出整流特性,且随着退火温度的升高其正向电流增加。

关键词：薄膜光学、光致发光(PL)、退火、脉冲激光沉积(PLD) ZnS/PS

所属期刊栏目：21

分类号：TN383.2(半导体技术)

在线出版日期：2011-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1805-1808