F掺杂对溶胶-凝胶法制备的ZnO∶ Fe薄膜结构及光学性质的影响

• 作者: 周攀钒 张琴 张秋平 徐小楠 徐明 章春来 袁欢 鹿轶红
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: F掺杂 ZnO∶ Fe∶F薄膜 溶胶-凝胶法 光学禁带 光致发光
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 页码范围: 3247-3252
• 页数: 6页
• 分类号: O484
• 字数: 3284字
• 语种: 中文

摘要

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了Zn0.98-xFe0.02FxO(x =0,0.01,0.02,0.03,0.04)薄膜,进而利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见透过谱(UV-VIS)、光致发光(PL)多种测试手段研究了不同掺F浓度对ZnO∶ Fe薄膜的表面形貌、微结构、禁带宽度及光致发光的影响.结果表明:样品均为六角纤锌矿结构,当F掺杂浓度为2at％时,薄膜的结晶度最好且表现出明显的c轴择优取向.随着F掺杂浓度的进一步增大,薄膜的结晶性逐渐变差,c轴择优取向消失.F掺杂ZnO∶ Fe薄膜在可见光区均有很高的透过率,平均可达93％.样品的禁带宽度随着掺F浓度的增加而减小.PL谱观察到Zn0.98-xFe0.02FxO薄膜的发射峰主要由紫外发射峰和蓝光发射峰组成,其中2at％F掺杂样品的紫外发射强度最大,同时蓝光发射强度随着F含量的增大逐渐减小.