Mn掺杂对ZnO薄膜结构及发光性能的影响

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Mn掺杂对ZnO薄膜结构及发光性能的影响

材料合成及性能研究 | 更新时间：2020-08-12

- Mn掺杂对ZnO薄膜结构及发光性能的影响
- Structural and Photoluminescence Analysis of Mn-doped ZnO thin Films
- 发光学报 2011年32卷第12期页码：1247-1250
- 作者机构：
  
  中国科学技术大学,安徽合肥,230026
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(11079032)资助项目()
- DOI：
  中图分类号： O482.31
- 收稿日期：2011-06-22，
  
  修回日期：2011-10-29，
  
  网络出版日期：2011-12-22，
  
  纸质出版日期：2011-12-22
- 稿件说明：
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陈香存, 康朝阳, 杨远俊, 徐彭寿, 潘国强. Mn掺杂对ZnO薄膜结构及发光性能的影响[J]. 发光学报, 2011,32(12): 1247-1250

CHEN Xiang-cun, KANG Chao-yang, YANG Yuan-jun, XU Peng-shou, PAN Guo-qiang. Structural and Photoluminescence Analysis of Mn-doped ZnO thin Films[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2011,32(12): 1247-1250
陈香存, 康朝阳, 杨远俊, 徐彭寿, 潘国强. Mn掺杂对ZnO薄膜结构及发光性能的影响[J]. 发光学报, 2011,32(12): 1247-1250 DOI：

CHEN Xiang-cun, KANG Chao-yang, YANG Yuan-jun, XU Peng-shou, PAN Guo-qiang. Structural and Photoluminescence Analysis of Mn-doped ZnO thin Films[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2011,32(12): 1247-1250 DOI：

摘要

利用脉冲激光沉积的方法在Si衬底上生长出了

c

轴高度取向的Mn掺杂ZnO薄膜。

X

射线衍射表明所有样品都具有纤锌矿结构

没有发现其它相

随着掺杂量的增加

c

轴晶格常数增大。原子力显微镜结果显示:Mn的掺杂引起了ZnO薄膜表面粗糙度的变化。由光致发光谱发现

在387 nm附近出现了由于近带边自由激子复合引起的紫外峰

还有以430和545 nm为中心的较宽发光峰

结果表明:掺入到ZnO薄膜中的Mn以＋2价的价态存在

掺Mn以后的ZnO薄膜带隙变大

缺陷能级也发生了改变

在发光谱中表现为紫外峰的蓝移

可见光部分430 nm和545 nm位置处发光峰的红移。

Abstract

Zn

1-

x

Mn

x

O thin films were successfully grown on Si (111) substrates by pulsed laser deposition (PLD). X-ray diffraction measurement revealed that all the films were single phase and had wurtzite structure with

c

-axis orientation. As Mn concentration increased in Zn

1-

x

Mn

x

O films

the

c

-axis lattice constant increased gradually. Atomic Force Microscopy (AFM) showed that surface roughness and morphology changed with doping concentrations. Photoluminescence spectra of Zn

1-

x

Mn

x

O thin films were also studied which shows a narrow UV band at 387 nm

a broad blue band of 430 nm and another broad peak at 545 nm. It was deduced that Mn doping leads to a blue shift of the UV band

and a red shift of 430 nm and 545 nm.

关键词

Keywords

references

Karar N, Singh F, Mehta B R. Structure and photoluminescence studies on ZnS∶Mn nanoparticles [J].J. Appl. Phys., 2004, 95 (2):656-660.[2] Look D C. Recent advances in ZnO materials and devices [J]. Mater. Sci. Eng. B, 2001, 80 (1-3):383-387.[3] Wang X, Careg W P, Yee S. Monolithic thin-film metal-oxide gas-sensor arrays with application to monitoring of organic vapors [J]. Sensor Actuat B, 1995, 28 (1):63-70 .[4] Look D C, Reynolds D C, Litton C W, et al. Characterization of homoepitaxial p-type ZnO grown by molecular beam epitaxy [J]. Appl. Phys. Lett., 2002, 81 (10):1830-1832.[5] Cao H, Xu J Y, Seeling E W, et al. Microlasers made of disordered media [J]. Appl. Phys. Lett., 2000, 76 (21):2997-2999.[6] Qiu J, Miura K, Inouye H, et al. Femtosecond laser-induced three-dimensional bright and long-lasting phosphorescence inside calcium aluminosilicate glasses doped with rare earth ions [J]. Appl. Phys. Lett., 1998, 73 (13):1763-1765.[7] Kim S S, Moon J H, Lee B T. Heteroepitaxial growth behavior of Mn-doped ZnO thin films on Al2O3 (0001) by pulsed laser deposition [J]. J. Appl .Phys., 2004, 95 (2):454-459.[8] Luo J, Liang J K, Liu Q L, et al. Structure and magnetic properties of Mn-doped ZnO nanoparticles [J]. J. Appl. Phys., 2005, 97 (8):086106-1-3.[9] Periasamy C, Prakash R, Chakrabarti P. Effect of post annealing on structural and optical properties of ZnO thin films deposited by vacuum coating technique [J]. J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 2010, 21 (3):309-315.[10] Kong Y C, Yu D P, Zhang B, et al. Ultraviolet-emitting ZnO nanowires synthesized by a physical vapor deposition approach [J]. Appl. Phys. Lett., 2001, 78 (4):407-409.[11] The L P, Roger V, David C, et al. Raman scattering in Me-doped ZnO nanorods (Me=Mn, Co, Cu and Ni) prepared by thermal diffusion [J]. Nanotechnology, 2008, 19 (47):475702-1-10.[12] Fukumura T, Jin Z, Ohtomo A, et al. An oxide-diluted magnetic semiconductor:Mn-doped ZnO [J]. Appl. Phys. Lett., 1999, 75 (21):3366-3368.[13] Liu M, Kitai A H, Mascher P. Point defects and luminescence centres in zinc oxide and zinc oxide doped with manganese [J]. J. Lumin., 1992, 54 (1):35-42.

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