退火温度对溶胶-凝胶法制备ZnO:Al薄膜的影响
郭胜利1,胡跃辉2,胡克艳3,陈义川4,刘细妹5,徐斌6,张志明7
(景德镇陶瓷学院机械电子工程学院,江西 景德镇 333403)
摘 要:采用溶胶-凝胶旋涂法在石英玻璃衬底上生长了ZnO:Al薄膜,对所制备的薄膜在空气中用450 ℃、550 ℃和650 ℃的环境中进行退火,并研究不同退火温度对薄膜样品形貌和性能的影响。用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外—可见—近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)、荧光光谱仪(PL)多种测试手段研究了不同退火温度对 ZnO:Al薄膜的结构形貌、晶格尺寸、透过率以及光致发光的影响。结果表明,该溶胶-凝胶旋涂法制备的ZnO:Al薄膜为六角纤锌矿结构,有很明显的C轴择优取向,薄膜在可见光区的透过率超过90%。随着退火温度的升高,薄膜(002)衍射峰增强,薄膜的晶粒尺寸增大,薄膜的光致发(PL)光强度增强且紫外发光边带随着退火温度的增加向短波方向移动。
关键词:ZnO薄膜;溶胶-凝胶法;退火温度; 光学性能