射频磁控溅射制备Mn掺杂ZnO薄膜的结构与光学性能

功能材料, 2011, 42(z3): 536-540.

射频磁控溅射制备Mn掺杂ZnO薄膜的结构与光学性能

张欢欢 ^1, , 李智 ^2, , 苗春雨 ^3, , 马春雨 ^4, , 张庆瑜 ^5,

1.大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室,辽宁,大连,116024

2.大连大学机械工程学院,辽宁,大连,116623

3.大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室,辽宁,大连,116024

4.大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室,辽宁,大连,116024

5.大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室,辽宁,大连,116024

基金项目: 国家自然科学基金(10774018;10605009)

关键词： Mn掺杂ZnO薄膜 , 射频磁控溅射 , 微结构 , 光学特性

Structural and optical properties of Mn-doped ZnO thin films by RF magnetron sputtering

采用反应射频磁控溅射方法制备Zn1-xMnxO薄膜(0≤x≤0.25),并在不同温度下进行退火处理.通过原子力显微镜、薄膜X射线衍射、透射电子显微镜和透射光谱对薄膜的成分、表面形貌、微结构和光学性质进行了研究.结果表明,薄膜结晶质量明显地依赖于掺杂Mn元素的浓度,所有薄膜都表现了沿(002)晶面方向择优取向生长,当Mn含量为7%时,Mn完全进入ZnO晶格,无纳米级第二相析出,当Mn含量超过13%时,会有ZnMnO3杂相析出.Mn掺杂ZnO薄膜(Zn1-xMnxO,s≈0.07)经600～800℃退火处理后,薄膜的光学带隙发生蓝移,带隙能由3.17eV升高到3.27eV,当退火温度高于700℃时,薄膜中压应力得到释放.

参考文献

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