射频磁控溅射法制备氮化硅基ZnO薄膜的光致发光性能研究

发布时间：2019-10-11 08:36

【摘要】：氮化硅薄膜因其耐腐蚀性、高温稳定性和良好的机械强度等优点,被广泛用作透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、能量色散X射线光谱仪(EDX)等的表征实验承载体。特别是,SiN可作为SEM观察时的低扰背景。然而SiN薄膜较差的荧光性制约了其进一步在荧光器件中的广泛应用。为了进一步提高SiN薄膜窗口的荧光效率,实验研究中采用了射频磁控溅射技术在SiN_x薄膜衬底上成功制备出系列ZnO薄膜,并分别进行了氮气氛非原位退火和原位退火处理。然后利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)对薄膜的微结构和光致发光(PL)性能进行了研究,并系统研究了所制备薄膜的发光情况。实验研究结果表明,镀膜后荧光强度普遍提升,退火促进晶粒进一步熟化生长、结晶性能大幅提升、晶界减少,且退火方式对射频磁控溅射法制备的ZnO/SiN复合薄膜的微结构和发光性能有显著影响。与SiN_x薄膜相比,未退火的ZnO/SiN_x薄膜和N_2气氛非原位退火的ZnO/SiN_x薄膜在380nm附近的带边本征发射强度分别提高了7.7倍和34.0倍以上。与非原位退火处理的薄膜相比,原位退火处理的ZnO/SiN_x薄膜具有更多的氧空位缺陷,因此表现出更强的可见光波段PL强度,在425~600nm的可见光波段表现出更高的光致发光能力。这些结果有助于优化氮化硅基ZnO荧光薄膜的制备参数。
【作者单位】： 清华大学化学系;
【基金】：国家自然科学基金仪器专项(21227010)资助
【分类号】：TN304.055

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 文亚南;李琳;陈士荣;史成武;梁齐;;射频磁控溅射法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜[J];电子元件与材料;2012年07期

2 陈宏伟,杨传仁,符春林,裴亚芳,胡立业;射频磁控溅射法制备BST薄膜及性能研究[J];压电与声光;2005年03期

3 梁飞;倪佳苗;赵青南;;射频磁控溅射法在玻璃基片上沉积CeO_2薄膜的研究(英文)[J];传感技术学报;2006年02期

4 孙月珍,J.B.Webb,S.R.Das,D.F.Williams;由射频磁控溅射法制备的氢化非晶硅薄膜的光电导特性[J];半导体技术;1987年04期

5 孙大智;熊瑛;杨晓萍;;射频磁控溅射法LiNbO_3薄膜的制备及其影响因素研究[J];天津理工大学学报;2008年04期

6 江民红;顾正飞;刘心宇;成钧;;射频磁控溅射法制备(111)取向Pt薄膜[J];微细加工技术;2006年02期

7 冯丽萍;刘正堂;;射频磁控溅射法制备HfSiON高k薄膜的结构特性[J];材料开发与应用;2008年02期

8 晏学飞;邓江峡;郑辉;郑梁;秦会斌;;退火条件对射频磁控溅射法制备YIG薄膜性能的影响[J];电子世界;2014年05期

9 季振国;吴秋红;毛启楠;;射频磁控溅射法沉积透明柔性导电CdO薄膜[J];半导体技术;2010年12期

10 刘斌;沈鸿烈;岳之浩;江丰;冯晓梅;潘园园;;射频磁控溅射法制备AZO/p-Si异质结及其性能研究[J];电子器件;2011年06期

相关会议论文 前6条

1 肖洪地;马洪磊;杨光;马瑾;林兆军;宗福建;张锡健;栾彩娜;;采用射频磁控溅射法在Si(111)衬底上生长β-Ga_2O_3薄膜[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年

2 曾冬梅;周海;孙金池;杨英歌;冯文然;万汉城;卢一民;;射频磁控溅射法制备Cd_(1-x)Zn_xTe薄膜(英文)[A];真空技术与表面工程——第九届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2009年

3 曾冬梅;周海;孙金池;杨英歌;冯文然;万汉城;卢一民;;射频磁控溅射法制备Cd_(1-x)Zn_xTe薄膜[A];第九届真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2009年

4 程晓农;刘红飞;张志萍;屈展;;射频磁控溅射法制备Al_2(WO_4)_3薄膜[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年

5 王永利;马瑾;葛松华;冯先进;杨帆;刘汝军;马洪磊;;射频磁控溅射法生长Mg_(0.1)Zn_(0.9)O:Al紫外透明导电膜性质研究[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年

6 周雪梅;杜丕一;翁文剑;韩高荣;;以射频磁控溅射法制备的La_(0.5)Ca_(0.5)Mn_xTi_(1-x)O_3薄膜晶结构的研究[A];TFC’03全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈英娟;非真空法及射频磁控溅射法制备CZTS材料研究[D];河北大学;2015年

2 杨帆;射频磁控溅射法制备PZT薄膜工艺与结构性能研究[D];电子科技大学;2009年

3 陈威;射频磁控溅射法MoS_2薄膜制备研究[D];江苏大学;2008年

4 陈奇;射频磁控溅射法制备氮掺杂氧化锌薄膜及其性能研究[D];牡丹江师范学院;2010年

5 陈贻斌;射频磁控溅射法制备CaWO_4:Eu~(3+)薄膜及其发光研究[D];江西理工大学;2014年

6 赵海龙;射频磁控溅射法制备类金刚石薄膜的研究[D];西北工业大学;2007年

7 温吉颖;射频磁控溅射法制备ZrO_2薄膜及其特性研究[D];哈尔滨理工大学;2012年

8 余花娃;射频磁控溅射法制备氧化锌薄膜及其特性的研究[D];陕西师范大学;2007年

9 高振杰;射频磁控溅射法制备ZnO:Eu~(3+)薄膜及其发光研究[D];广东工业大学;2011年

10 徐小玉;射频磁控溅射法制备NiZnCo铁氧体磁性薄膜的微观组织与性能研究[D];江苏大学;2005年

，

本文编号：2547395