Li,N共掺ZnO薄膜的制备及其光学性能的研究

题名	Li,N共掺ZnO薄膜的制备及其光学性能的研究
作者	符江涛
导师	于富成 ; 杨世林
答辩日期	2017
学位名称	硕士
关键词	Li-N共掺 ZnO薄膜溶胶-凝胶
摘要	本文采用溶胶-凝胶法在石英基片上制备了Li-N共掺ZnO薄膜,分别讨论了热处理、掺杂以及其他一些工艺参数对其晶体结构、表面形貌和光学特性等性能的影响,主要取得了以下结果:热处理对ZnO薄膜性能有很大的影响。随着热处理温度的提高,薄膜的结晶质量显著提高,薄膜的晶粒尺寸明显变大,表面粗糙度增大,掺杂缺陷浓度增大,薄膜在可见光范围内平均透射率降低。但当温度高于700℃时,薄膜的结晶质量变差。通过研究预热处理温度与时间、热处理温度与时间对ZnO薄膜性能的影响,得到最佳热处理参数为:预热处理温度为150℃,热处理温度为700℃,预热处理和热处理时间为60 min。掺杂浓度与种类对ZnO薄膜的性能也有很大的影响。结果表明一定量的掺杂能够提高薄膜的结晶性,但当掺杂浓度过高时薄膜的结晶性降低,这可能是因为在低浓度掺杂时掺杂原子会成为形核中心,从而提高结晶速率,而当过量掺杂时,掺杂原子会在间隙位存在从而降低薄膜的晶体质量。当Li源和N源分别为LiCl和NH4NO3时,薄膜的结晶质量最佳,但透射率最低。Li源和N源的最佳浓度均为5%。其它工艺参数如过渡层、有无热处理、升温速率也会对ZnO薄膜的性能有很大的影响。结果表明,当没有过渡层时薄膜的结晶质量更好,这主要是因为掺杂能提高薄膜的结晶质量,当无掺杂的过渡层被掺杂层取代时薄膜的结晶质量就会提升。薄膜未经热处理时处于非晶态,在经过热处理后会结晶,但薄膜透射率会下降。适当提高热处理过程中的升温速率能提高薄膜的结晶质量,得出最佳升温速率10℃/min。
页数	62
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TB383.2
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92981
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	符江涛. Li,N共掺ZnO薄膜的制备及其光学性能的研究[D],2017.