Mg-Co共掺杂对ZnO-TCO薄膜光学特性及微观结构的影响

发布时间：2018-05-16 11:19

  本文选题：掺杂 + Sol-Gel　； 参考：《中国陶瓷》2017年08期

【摘要】：研究了Sol-Gel法制备不同掺杂浓度的Mg-Co共掺杂对ZnO-TCO(transparent conductive oxide,TCO)薄膜的微观结构及光学特性的影响。样品的光学、成分结构及表面形貌特性表征分别利用荧光光谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪、XPS、X射线衍射仪、扫描电子显微镜。结果发现:Mg、Co均以离子态对ZnO进行了替位掺杂,薄膜的生长特性均呈现(002)峰择优取向;掺杂前,ZnO薄膜晶粒尺寸较小,表面平整、颗粒疏松;共掺杂后,薄膜表面团簇增加。Mg-Co掺杂比例为2∶2时,薄膜的内部缺陷增多,结晶质量明显下降。由光透过率谱发现薄膜在可见-近红外区域的光透过率基本保持在95%左右,由于掺杂Co,薄膜的禁带宽度变窄,在波长500~650 nm之间出现了特征吸收峰,蓝色发光增强,并且紫外发光峰发生红移。
[Abstract]:The effect of Mg-Co co-doping with different doping concentrations on the microstructure and optical properties of ZnO-TCO(transparent conductive oxide-TCO thin films prepared by Sol-Gel method was studied. The optical, structural and surface morphology of the samples were characterized by fluorescence spectrometer, UV-Vis near infrared spectrometer and scanning electron microscope (SEM). The results show that the ZnO films are doped in ionic state, and the growth characteristics of the films are preferentially oriented, and the grain size is smaller, the surface is flat and the particles are loose after co-doping. When the doping ratio of 路Mg-Co on the surface of the films is 2:2, the internal defects of the films increase and the crystal quality decreases obviously. From the optical transmittance spectrum, we found that the optical transmittance of the thin films in the visible and near infrared region was about 95%. Due to the doping of Co, the band gap of the films became narrower, and a characteristic absorption peak appeared between 500 nm and 650 nm, and the blue luminescence was enhanced. Moreover, the UV luminescence peak is redshift.
【作者单位】： 景德镇陶瓷大学机械电子工程学院;
【分类号】：TB383.2

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