K掺杂量对K-N共掺ZnO薄膜光学性能的影响

利用超声喷雾热解法在石英玻璃衬底上制备不同K掺杂量的K-N共掺ZnO薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光谱(PL谱)和紫外-可见分光光度计对K-N共掺ZnO薄膜的晶体结构、表面形貌及光学性能进行表征.结果表明:K-N共掺ZnO薄膜为六方纤锌矿结构并沿(002)方向择优生长;随着K掺杂量的增加,薄膜紫外发射峰的强度先升高后降低,并且吸收边出现轻微蓝移,禁带宽度增大;K-N共掺ZnO薄膜的透过率随K的掺杂量的增加先升高后降低,在65%～70%之间浮动.当K掺杂原子比为0.025时,所制备的薄膜具有高度的c轴择优取向,其薄膜表面均匀、光滑平整,具有较好的结晶度和光学性能.

超声喷雾热解法制备不同掺杂浓度ZnO∶Eu薄膜

以醋酸锌,氯化铕的混合水溶液为前驱体,采用超声喷雾热解法在ITO导电玻璃衬底上制备了掺杂不同Eu浓度的ZnO∶Eu薄膜。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)谱对ZnO∶Eu薄膜的形貌,结构和光学性质进行了研究。通过对比掺杂不同Eu浓度的ZnO∶Eu薄膜的结构和光学性能,可知在掺杂浓度为6mol%时薄膜的性能最好。SEM照片表明制备的ZnO∶Eu薄膜为致密的纳米颗粒薄膜,ZnO∶Eu晶粒尺寸大约在200～250 nm。XRD图谱表明当掺杂浓度为6mol%时,ZnO∶Eu薄膜具有很好的六角纤锌矿结构,且在2θ=50.47°处出现Eu2O3的衍射峰。激发光谱测试表明ZnO∶Eu薄膜在280 nm,373 nm,393 nm处有较强的紫外吸收。当用280 nm激发光激发时ZnO∶Eu薄膜在613 nm处具有较强的红光发射。

CdS量子点敏化ZnO薄膜的制备及其性能研究

本文以Zn(CH3COO)2·2H2O、CdCl2和硫脲的水溶液分别为前驱体,采用超声喷雾热解法在ITO导电玻璃上成功的制备了CdS量子点敏化ZnO薄膜(ZnO∶CdS)。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),光致发光(PL)谱和吸收光谱对CdS量子点敏化ZnO薄膜形貌,结构和光学性能进行了研究。SEM图表明CdS量子点已成功沉积到ZnO薄膜上,量子点呈颗粒状,直径约71 nm。XRD结果显示,除观察到原有的ZnO特征峰外,在2θ=30.3°处有一明显的特征峰,对应着CdS的(111)晶面。PL谱图表明在325 nm的光激发下,CdS量子点敏化ZnO薄膜在400 nm处有一较强的紫外发射峰,在500～700 nm处有一个较宽的黄绿发射带。吸收光谱表明,CdS量子点敏化后ZnO薄膜在可见光区的吸收边为586nm。

竖直向上式喷雾热分解法制备ZnO薄膜及衬底温度对其性能的影响

以醋酸锌水溶液为前驱体溶液,使用CQUT USP-Ⅱ型双源超声热解喷涂薄膜制备系统在玻璃衬底上制备得到了温度在350℃到450℃范围内的ZnO薄膜.通过X射线衍射(XRD)和紫外-可见分光光度计测试了薄膜的晶体结构和光学性能,着重考察了衬底温度对ZnO薄膜生长过程及微观结构的影响.结果表明:温度对薄膜质量的影响较大;制备的ZnO薄膜为六角铅锌矿结构,400℃时薄膜结晶性能好,沿c轴择优取向生长;所制备的薄膜在可见光区透过率高达86%以上,在紫外光区吸收强烈;最后,用Tauc关系计算了薄膜温度在350℃到450℃范围内的帯隙能量.

衬底温度对ZnO:N薄膜结构和光学性能的影响

利用超声喷雾热解方法,以不同的沉积温度(450～510℃)在石英衬底上制备出具备较高光学质量的氮掺氧化锌(ZnO:N)薄膜。通过X射线衍射(XRD)谱研究了薄膜的结构,用扫描电子显微镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌,用紫外可见(UV)分光光度计、光致发光(PL)谱对薄膜的光学特性进行了测试分析。结果表明,所制备薄膜在可见波段具有较高透过率,并且沉积温度对ZnO:N薄膜的透过性能有很大影响。在衬底温度为500℃时得到的ZnO:N薄膜为六角纤锌矿结构,结晶质量最好、光透过率最高。PL谱的测试结果显示,在该条件制备的ZnO:N薄膜只在389.4nm处有一个较强的近带边紫外发光峰。

衬底温度对Na-Mg共掺ZnO薄膜光学性能的影响

采用超声喷雾热解法,以石英玻璃为衬底,以乙酸锌(Zn(CH_3COO)_2·2H_2O)、硝酸镁(Mg(NO_3)_2·6H_2O)和醋酸钠(CH_3COONa·3H_2O)为前驱体溶液,在不同衬底温度(480~560℃)下制备Na-Mg共掺杂ZnO薄膜。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)谱和紫外-可见(UV-Vis)分光光度计等表征手段对样品的晶格结构、表面形貌、PL性能和透过率进行了研究。结果表明,衬底温度对薄膜结构和光学特性影响显著,当衬底温度为500℃时制备的Na-Mg共掺杂ZnO薄膜的c轴择优最明显,表面形貌更加致密,结晶质量最好,PL性能最佳。

常压下铌掺杂二氧化钛薄膜的制备与光学性能研究

本文以Nb掺杂TiO_(2)为研究对象,以获得更高结晶性、光学特性的TiO_(2)为目标,通过超声雾化热解喷涂法,在常压下成功制备出掺杂Nb的TiO_(2)薄膜。本文研究了TiO_(2)结晶性能、光谱吸收性质以及光致发光强度的影响规律,探索了提升掺杂TiO_(2)的性能可能途径。实验结果表明:铌掺杂二氧化钛薄膜,在(101)晶面上具有一定的优先取向,当掺杂浓度达到5%,表现出最佳结晶性能;随着掺杂浓度的提升,样品的光透过率呈现出先上升后下降的趋势,当掺杂浓度达到5%时,表现出最佳光学性能,光致发光强度总体表现良好,但随着掺杂浓度的上升,总体呈现出下降趋势。掺杂浓度对二氧化钛薄膜的性能产生显著影响,当Nb掺杂浓度5%时,各项性能均表现良好。