一种调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法技术

一种调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法，属于半导体光电材料领域。采用不同能量的激光在室温下空气中辐照氧化锌薄膜，使其可见光类型发生由红橙光到蓝绿光一系列的连续变化。其中本征氧化锌薄膜的制备采用脉冲激光溅射沉积的方法，溅射激光波长为248nm，能量为400mJ/pulse，重复频率为3Hz，沉积脉冲数为10000个，温度为室温，气氛为40Pa的氧气气氛；辐照激光波长为248nm，能量为200～700mJ，辐照100个脉冲。本发明专利技术方法具有工艺简单、可控性强、重复性高、成本低廉等特点，此方法调控的氧化锌薄膜可得到连续的不同类型的发光，能够应用于LED、LD等发光电子器件中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体光电材料
，涉及一种调控室温下制备的本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法
技术介绍
氧化锌是一种直接宽带隙的I1-VI族化合物半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，激子束缚能高达60meV，它在太阳能电池、紫外探测器、发光二极管、激光器、表面声波器件以及透明导电电极等方面都有着极其广泛的应用。而氧化锌作为一种新型的半导体光电材料，人们更关注的是它的光电性能，尤其是其可见光发光机理及调控。在氧化锌的研究与应用中，薄膜是其主要的形态结构，通常氧化锌薄膜的光致发光表现为近带边紫外发光和深能级可见光发光。许多研究把紫外发光归结为近带边发射:包括自由激子，束缚激子以及其相应的声子伴线。而可见光发光又称为缺陷发光，其发光的类型及强度与氧化锌薄膜本征缺陷的种类及浓度密切相关。我们的实验研究表明，氧化锌薄膜可见光发光带可划分为四个独立的发光带，其中红光归属为Oi发光、黄橙光归属为v0++发光、绿光归属为Vzn发光以及蓝光归属为Vt;发光，因此，通过控制氧化锌本征缺陷的种类就能够对其可见光发光的类型进行调控。目前，对于氧化锌薄膜可见光发光的研究很多。在不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将蓝宝石衬底置于脉冲激光溅射沉积系统的硅板加热器上，利用机械泵和分子泵抽真空，使系统真空度不低于10‑4Pa，然后关闭分子泵，通入氧气气氛，使氧气气压达到38‑42Pa，维持稳定；(2)调节系统光路，使激光束聚焦于氧化锌靶材，并且使等离子体羽辉能够均匀地覆盖衬底，靶材与衬底间的距离为60mm，设置薄膜沉积参数，沉积薄膜，使得薄膜的厚度为250‑300nm；(3)将沉积的本征氧化锌薄膜在室温下空气中进行激光辐照处理，通过调整激光的能量来调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型。

【技术特征摘要】
1.一种调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将蓝宝石衬底置于脉冲激光溅射沉积系统的硅板加热器上，利用机械泵和分子泵抽真空，使系统真空度不低于IO-4Pa,然后关闭分子泵，通入氧气气氛，使氧气气压达到38-42Pa，维持稳定； (2)调节系统光路，使激光束聚焦于氧化锌靶材，并且使等离子体羽辉能够均匀地覆盖衬底，靶材与衬底间的距离为60mm，设置薄膜沉积参数，沉积薄膜，使得薄膜的厚度为250_300nm ； (3)将沉积的本征氧化锌薄膜在室温下空气中进行激光辐照处理，通过调整激光的能量来调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型。2.按照权利要求1的一种调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法，其特征在于:步骤(1)氧气气压达到40Pa。3.按照权利要求1的一种调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法，其特征在于:步骤(2)薄膜的厚度为260nm。4.按照权利要求1的一种调控本征氧化锌薄膜可见光发光类型的方法，其特征在于:步骤(2)沉积薄膜的激光能量为400mJ/pulS...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳，聂朦，蒋毅坚，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11