吴春霞
,
吕有明
,
李炳辉
,
赵东旭
,
刘益春
,
申德振
,
张吉英
,
范希武
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.003
本文利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)技术在蓝宝石 (Al2O3) 衬底上生长了Mg0.12Zn0.88O(100nm)/ZnO (20nm) /Mg0.12Zn0.88O (40nm) 异质结构,测得样品的X射线衍射谱表明,在34.56°的位置出现很强的(002)方向衍射峰,其半高宽度为0.20°,比Mg0.12Zn0.88O合金薄膜的半高宽度0.15°明显展宽.通过光致发光谱研究了MgZnO/ZnO/MgZnO异质结构的光学性质,室温下测得在370nm(3.35eV)位置有很强的紫外发光,而在348nm (3.56eV)的位置处有一个较弱的发光,这两个峰分别被归结于来自ZnO层和MgZnO盖层的发光.室温下的吸收光谱中,在上述两个峰的位置附近分别存在很明显的吸收,指示了带边吸收来自于MgZnO和ZnO两种材料.通过变温发光谱研究了异质结构中载流子弛豫、复合的规律.随着温度增加,来自于ZnO层和MgZnO层的发光强度比增加,这归结为MgZnO/ZnO异质结构存在界面势垒所致.
关键词:
ZnO/MgZnO异质结构
,
P-MBE
,
光致发光谱
曹培江
,
解振宇
,
韩舜
,
柳文军
,
贾芳
,
曾玉祥
,
朱德亮
,
吕有明
材料导报
采用脉冲激光沉积结合化学气相沉积方法在p-Si(111)衬底上制备了呈直立生长的ZnO纳米棒阵列,并且研究了氧流量对ZnO纳米棒尺寸、结晶特性等性质的影响.研究结果表明,在没有氧气的环境下无法生长ZnO纳米棒;随氧流量减小,不同晶面上ZnO生长速率的不同导致ZnO纳米棒长度减小、直径变粗、结晶质量变差、纳米棒面密度减小.氧流量的减小使得ZnO纳米棒中的氧空位缺陷含量增加,导致位于约520 nm处的绿光峰增强.
关键词:
ZnO纳米棒阵列
,
化学气相沉积
,
发光性能
邵玉坤
,
韩舜
,
吕有明
,
曹培江
,
柳文军
,
曾玉祥
,
贾芳
,
朱德亮
,
马晓翠
人工晶体学报
利用脉冲激光沉积技术,选用靶材为Mg0.5Zn0.5O陶瓷靶材,在非晶石英衬底上研究氧气流量对MgxZn1-xO合金薄膜生长取向的影响.结果表明:在低压、低氧气流量条件下薄膜的成核生长主要受控于晶面的表面能,薄膜为(200)晶向；在沉积压强8.0Pa时,随着氧气流量的增加,反应粒子的能量降低,不同取向晶粒的生长速率发生变化,导致MgZnO薄膜的生长取向由(200)择优取向转变为(111)择优取向.当氧气流量过大(70 sccm)时,由于氧气分子迁移能的提高,MgZnO薄膜呈现多个不同生长取向.
关键词:
ZnO
,
MgZnO
,
脉冲激光沉积
,
氧气流量
梁红伟
,
吕有明
,
申德振
,
颜建锋
,
刘益春
,
李炳辉
,
赵东旭
,
张吉英
,
范希武
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.008
利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在蓝宝石(Al2O3)衬底上外延生长ZnO薄膜,研究了不同生长温度对结晶质量的影响.随着生长温度的升高,X射线摇摆曲线(XRC)半高宽从0.88°变窄至 0.29°,从原子力显微镜(AFM)图像中发现薄膜中晶粒从20nm左右增大至200nm,室温光致发光(PL)谱中显示了一个近带边的紫外光发射(UVE)和一个与深中心有关的可见光发射.随着生长温度升高,可见光发射逐渐变弱,薄膜的室温载流子浓度由1.06×1019/cm3减少到7.66×1016/cm3,表明在高温下生长的薄膜中锌氧化学计量比趋于平衡,高质量的ZnO薄膜被获得.通过测量变温光谱,证实所有样品在室温下PL谱中紫外发光都来自于自由激子发射;随着生长温度的变化UVE峰位蓝移与晶粒尺寸不同引起的量子限域效应相关.
关键词:
ZnO薄膜
,
等离子体增强分子束外延
,
光致发光
,
量子限域效应
,
X射线摇摆曲线
吴春霞
,
吕有明
,
李炳辉
,
赵东旭
,
刘益春
,
申德振
,
张吉英
,
范希武
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.04.024
用等离子辅助分子束外延(P-MBE)的方法,在蓝宝石c-平面上外延生长了MgxZn1-xO合金薄膜.在0≤x≤0.2范围内MgxZn1-xO薄膜保持着六角纤锌矿结构不变.原位反射式高能电子衍射图样和X射线双晶衍射谱的结果表明生长的样品是单晶薄膜.随着x值逐渐增大,Mg2+离子逐渐进入ZnO的晶格,X射线双晶衍射测得样品的(002)取向的半高宽度从0.249°增加到0.708°,表明结晶质量逐渐下降,(002)方向的X射线衍射峰向大角度方向移动,晶格常数c由5.205(A)减小到5.185(A).透射光谱的结果表明,合金薄膜的吸收边随着Mg离子的掺入逐渐向高能侧移动,室温光致发光谱出现很强的紫外发光(NBE)峰,没有观察到深能级(DL)发射,且随着Mg掺入量的增加,紫外发光峰有明显的蓝移,这与透射光谱的结果是相吻合的.
关键词:
MgxZn1- xO
,
P- MBE
,
X射线双晶衍射
,
光致发光
曹培江
,
赖国霞
,
柳文军
,
贾芳
,
朱德亮
,
马晓翠
,
吕有明
材料导报
使用脉冲激光沉积( PLD)方法在柔性衬底PMMA和PET上制备了具有高c轴择优取向的AZO(ZnO∶Al)薄膜.通过X射线衍射(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和纳米划痕仪,研究了在不同衬底下生长的薄膜样品的晶体结构、光学性能和附着力.结果表明,两种柔性衬底上生长的AZO薄膜都是单一的ZnO六方相,可见光范围内光学透过率均大于85％；PMMA、PET衬底上AZO薄膜的临界载荷数值分别为31.31mN和16.97mN,PET衬底上ITO薄膜的临界载荷数值为40.55mN.
关键词:
ZnO薄膜
,
脉冲激光沉积
,
附着力
王丹
,
张喜田
,
刘益春
,
张吉英
,
吕有明
,
申德振
,
范希武
功能材料
用热氧化ZnS薄膜方法制备纳米ZnO薄膜, 并用X射线衍射谱,光致发光谱表征和研究纳米ZnO薄膜结构特征及热氧化温度对薄膜质量的影响. X射线衍射结果表明纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿结构,且随热氧化温度升高,薄膜晶粒尺寸逐渐增大.光致发光谱是由紫外激子发光和与氧空位有关的深能级缺陷发光组成的,且随热氧化温度升高,激子发光峰发生红移,激子发光和深能级缺陷发光强度之比逐渐增大,在热氧化温度为800℃时,其比值为10.
关键词:
纳米ZnO薄膜
,
X射线衍射
,
紫外光致发光
王颖
,
申德振
,
张吉英
,
刘益春
,
张振中
,
吕有明
,
范希武
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2005.01.003
采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD),在低衬底温度下制备了富硅氮化硅薄膜.利用红外吸收谱(IR)、XPS光电子能谱和光致发光谱(PL),研究了不同的退火温度对薄膜结构和发光的影响.研究发现,薄膜经退火后,在发光谱中出现一强的发光峰.当经过900 ℃退火后,随着与硅悬键有关的发光峰的消失,该强的主发光峰发生了明显的蓝移,并且有所宽化.蓝移现象源于高温退火后,在薄膜中有小尺寸的Si团簇形成.通过实验结果分析,提出薄膜的发光起因于包埋在氮化硅中的Si团簇.
关键词:
PECVD
,
光致发光
,
Si团簇
,
悬键
王颖
,
申德振
,
张吉英
,
刘益春
,
张振中
,
吕有明
,
范希武
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2005.02.004
采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD),在低衬底温度下制备了系列富硅量不同的富硅氮化硅薄膜,且所有样品分别经过不同温度的退火.通过X射线光电子能谱(XPS)的测试证实了薄膜中硅团簇的存在.对不同富硅量的氮化硅薄膜做了红外和光致发光的比较研究.由不同富硅量薄膜中硅团簇的尺寸变化对发光峰的影响,得出了发光来源于包埋于氮化硅薄膜中由于量子限制效应而使带隙增大了的硅团簇.
关键词:
氮化硅薄膜
,
光致发光
,
Si团簇
,
量子限制效应
李金华
,
张吉英
,
赵东旭
,
吕有明
,
申德振
,
范希武
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.01.003
ZnO的激子束缚能高达60 meV,具有优良的光学性质.因此,Mn掺杂的ZnO材料研究在磁性半导体领域广泛开展起来.文章采用溶胶-凝胶法制备了Mn掺杂的ZnO纳米晶,讨论了在不同退火温度下纳米晶的结构和磁性.XRD结果显示,所有样品均为六角纤锌矿结构.退火后,Mn掺杂ZnO纳米晶的晶格常数均略大于纯净ZnO的晶格常数,表明Mn2+已经替代Zn2+进入ZnO晶格.500 ℃退火的样品在4～300 K温度范围内表现为顺磁性.将退火温度提高到900 ℃后,有少量尖晶石结构的ZnMn2O4存在.室温磁滞回线表明样品具有室温铁磁性,磁性来源于ZnMn2O4.
关键词:
Mn掺杂ZnO
,
退火
,
结构
,
磁性
