Sn掺杂浓度对Sn-Al共掺ZnO纳米棒光学性能的影响

采用磁控溅射法和水热法在玻璃片上制备了具有较好光致发光性能的Sn-Al共掺杂ZnO纳米棒。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和光致发光(PL)光谱表征了样品的表面形态、晶体结构和光致发光特性。结果表明Sn掺杂促进了ZnO纳米棒的横向生长,ZnO纳米棒的直径随着Sn掺杂量的增加而增加且长度变短,结晶质量也随之下降。Sn掺杂ZnO纳米棒对紫外光区峰值强度没有明显的影响,但Sn的掺杂浓度低时会导致发光峰发生蓝移,随着Sn的掺杂浓度达到一定水平时,则观察到发光峰开始红移。在可见光区峰值强度随着Sn掺杂浓度的增加而增加。

Sn掺杂量对Sn-Al共掺ZnO薄膜光学性能的影响

利用溶胶-凝胶(sol-gel)法在玻璃和硅衬底上制备了不同Sn掺杂量的Sn-Al共掺的ZnO薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、光致发光谱(PL)等测试手段,对薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。结果表明:所制备的样品晶粒均沿(002)方向择优生长,且随着Sn元素掺杂量的增加,择优取向性先增强后减弱,同时薄膜的半高宽先减小后增大,半高宽最小时,薄膜的结晶质量最好。与只掺Al元素的ZnO薄膜相比,共掺后的薄膜近紫外发光峰的强度明显降低,出现了轻微的蓝移,且在600 nm处的缺陷发光强度明显增强;随着Sn掺杂量的增加薄膜的透过率先增加后减小。与AZO薄膜相比,当Sn的掺杂量为0.020时,薄膜的结晶质量更好,缺陷发光更强,光透过率更高。