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《苏州大学》 2002年
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硅基薄膜中金属颗粒对发光特性的影响

汤乃云  
【摘要】: 采用双离子束溅射技术,通过对由Si、SiO_2以及Al、Si和SiO_2组成的复合靶的溅射制备出Si-SiO_2以及Al-Si-SiO_2薄膜。其中铝、硅在薄膜中的含量可分别通过改变靶面上铝、硅所占的表面积来调节。通过对上述薄膜的PL、PLE以及EL的分析,研究了此头薄膜中所存在的缺陷及发光中心,以及结构对发光的影响。着重讨论了掺铝对薄膜电致发光的启动电压、发光强度、发光效率的影响。 用XRD,TEM,XPS等测试手段对薄膜的成分、元素的化学状态、晶体结构以及形貌等进行了分析测试。当薄膜沉积的基片温度较低时,薄膜呈现非晶结构,薄膜中的铝主要是以单质铝的团簇形式存在于非晶的SiO_x(X<2)中,而多余的硅则以单质或低价氧化物的形式存在于膜中。 对薄膜进行了PL和PLE谱的测量。研究了薄膜中的缺陷状态和发光中心。发现了PLE谱与PL谱间的Stokes位移,且对不同PL谱峰其位移也不相同,表明了其发光过程的不同。分析认为至少有两种不同的发光机理同时存在。 对薄膜进行了乩谱的测量。发现了Si-SiO_2薄膜和Al-Si-SiO_2薄膜均存在很强的峰位在510nm的电致发光(EL)谱峰。我们认为该谱峰来自于SiO_x中某种缺陷所形成的发光中心。与不掺铝的Si-SiO_2薄膜相比,Al-Si-SiO_2薄膜的EL谱的有三大特点:(1)EL谱的启动电压明显下降;(2)样品的发光强度、发光效率均显著增加;(3)而即使在反向电压下也能获得EL的发光谱。结果表明在硅基薄膜中掺入适量的金属(例如:铝),并使其以团簇的形式均匀弥散在薄膜中,有可能既不改变薄膜的发光中心,又可大大提高其发光效率。这为该类发光薄膜走向实用化提供了一条较为实用的途径。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB383

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【参考文献】
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