微量Al掺杂对溅射于玻璃衬底的SnO2薄膜结构及光学特性的影响

采用射频(RF)磁控溅射法在玻璃衬底上制备了低浓度Al掺杂(≤1mol%)的SnO2系列薄膜。通过X射线衍射、扫描电镜、紫外-红外光谱仪及光致发光(PL)实验,展现了薄膜的晶体结构及光学特性。结果表明:当Al浓度增加时,薄膜晶格常数c减小,表明Al原子成功替代Sn原子并产生了大量的氧空位。在400~800 nm的可见光范围,薄膜的平均透射率可达88%以上。当Al浓度持续增加时,由于Burstein-Moss(BM)效应使薄膜带隙增宽。此外,测量发现,在265 nm波长的光激发下,所制备薄膜的PL谱具有典型的近边带和深能级辐射发光,其峰值随Al浓度的增加而增大。