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脉冲激光沉积制备ZnO薄膜及发光特性研究

陈兴科  
【摘要】:场发射平板显示器件以其高亮度、体积小、低功耗、高视觉性能等优点深受众多研究者的青眯,要制造出高质量的场发射平板显示器件,不仅需要高性能的阴极,还需要与之相匹配的阳极荧光层以及较高的器件封装技术。由于场发射平板显示工作条件的改变,传统的涂敷式荧光屏已经不能满足它的要求。 本文采用射频辅助脉冲激光沉积(PLD)系统,在镀有透明导电膜氧化锡铟(ITO)的玻璃衬底上制备了氧化锌薄膜。介绍了该沉积系统的原理、组成和操作过程。实验采用在不同的衬底温度、不同氧氩比的反应气氛,以及退火处理和射频辅助的方法来优化薄膜的性能。通过XED、SEM、AFM、PL和EL来对样品的结构、形貌、发光特性进行了测试,并对其结果进行了分析。研究了ZnO薄膜的结晶状况、成分、缺陷等因素与发光特性之间的关系。实验表明,高结晶质量和一致的C轴取向性是影响ZnO薄膜发光光谱的重要因素。随着衬底温度的升高、反应气氛中氩气含量的增加和退火处理,ZnO薄膜的结晶状况明显好转,(002)衍射峰的强度相对增强,且发光强度也得到一定的增强,光谱向紫外偏移。但是由于ZnO薄膜内部存在内部位错、晶界等缺陷的影响,发光光谱中还存在其他的谱线。


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