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Ga掺杂ZnO微米棒紫外光探测器的制备与特性
1
作者 袁兆林 吴永炜 +4 位作者 余璐瑶 何剑锋 徐能昌 汪雪元 路鹏飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期643-652,共10页
为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构... 为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构,发现它们都为六方纤锌矿结构的ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)观察它们的形貌,都呈现棒状结构。进一步,制备叉指图案氟掺杂的氧化锡(FTO)导电玻璃基底,将不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒分别涂覆在FTO上,得到5种简单结构的紫外光探测器,系统研究了它们的性能。结果表明:所有ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器对365 nm紫外光表现出良好的响应。其中,1%Ga掺杂ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器性能最佳,经计算,在365 nm波长处,它的响应度、增益和比探测率分别为13.13 A/W(5 V),44.63(5 V),3.31×1012Jones,响应时间和衰减时间分别为12.3 s和36.4 s。说明在ZnO微米棒中进行合适Ga掺杂能有效提高紫外光探测器的性能。该研究有助于基于ZnO∶Ga材料的紫外光探测器及相关器件发展。 展开更多
关键词 紫外光探测器 镓掺杂氧化锌 微米棒 水热法 响应度
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氧化锌共掺杂薄膜的光电性能研究
2
作者 李粮任 朱刘 《广东化工》 CAS 2024年第14期1-4,42,共5页
为研究不同掺杂氧化锌靶材制备薄膜的光电性能,采用了AZO和AGZO靶材制备薄膜样品,研究不同靶基距下制备AZO薄膜的均匀性,同时研究了不同溅射工艺参数下的AZO、AGZO薄膜的光电性能,此外,通过对比分析AZO、AGZO薄膜之间的性能差异,探究靶... 为研究不同掺杂氧化锌靶材制备薄膜的光电性能,采用了AZO和AGZO靶材制备薄膜样品,研究不同靶基距下制备AZO薄膜的均匀性,同时研究了不同溅射工艺参数下的AZO、AGZO薄膜的光电性能,此外,通过对比分析AZO、AGZO薄膜之间的性能差异,探究靶材组分改进对薄膜性能的影响和机理。实验结果表明,靶基距为9 cm沉积薄膜的厚度均匀性较好;在纯氩条件制备的AZO和AGZO薄膜的方阻最低,此外,AZO和AGZO薄膜在300nm~1300 nm的较宽区域均展现了良好的光学透射性能,在200℃/0%O2的参数条件下,AZO和AGZO薄膜的电阻率在10^(-3)Ω·cm量级,载流子浓度在10^(20)cm^(-3)量级,其中Ⅲ族元素的掺杂量增大的AGZO(2.6wt%Al_(2)O_(3)+Ga_(2)O_(3))在最佳工艺参数条件制备的薄膜的光电性能更为优越。 展开更多
关键词 磁控溅射 靶基距 薄膜 铝掺杂氧化锌 铝镓掺杂氧化锌 光电性能
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制备条件对镓掺杂氧化锌薄膜的透明导电性影响 被引量：3
3
作者 吴木营 刘敏霞 +2 位作者 李洪涛 杨雷 张伟风 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第6期707-711,共5页
用高温固相反应法制备了镓掺杂的氧化锌导电陶瓷,研究了预烧温度、烧结温度和掺杂浓度等工艺条件;用射频磁控溅射方法分别在玻璃和石英基底上沉积了镓掺杂的氧化锌薄膜,研究了该薄膜在不同的基底温度和不同的氧氩比等条件下的光电性质... 用高温固相反应法制备了镓掺杂的氧化锌导电陶瓷,研究了预烧温度、烧结温度和掺杂浓度等工艺条件;用射频磁控溅射方法分别在玻璃和石英基底上沉积了镓掺杂的氧化锌薄膜,研究了该薄膜在不同的基底温度和不同的氧氩比等条件下的光电性质的变化情况以及氮气氛下不同退火温度下的光电性质,结果表明:镓掺杂氧化锌薄膜在450℃的基底温度、2%的掺杂浓度和700℃的退火温度等条件下实现了0.84×10-4Ω.cm的低电阻率和大于90%的可见光透过率,其光学带隙随退火温度的上升也有一定程度的增大. 展开更多
关键词 工艺条件 导电陶瓷 透明导电氧化物 镓掺杂氧化锌薄膜 射频磁控溅射
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单根镓掺杂氧化锌微米线异质结基高亮黄光发光二极管 被引量：1
4
作者 徐海英 刘茂生 +4 位作者 姜明明 缪长宗 王长顺 阚彩侠 施大宁 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1165-1174,共10页
基于半导体低维微纳结构构筑的可见光发光器件,特别是位于500~600 nm波段的黄绿光光源,因具有较高的发光效率、长寿命和低功耗等特点,在超高分辨率显示与照明、单分子传感和成像等领域有着广泛的应用价值。由于高性能低维黄绿色发光器... 基于半导体低维微纳结构构筑的可见光发光器件,特别是位于500~600 nm波段的黄绿光光源,因具有较高的发光效率、长寿命和低功耗等特点,在超高分辨率显示与照明、单分子传感和成像等领域有着广泛的应用价值。由于高性能低维黄绿色发光器件在发光材料制备、器件结构以及发光器件的“Green/yellow gap”和“Efficiency droop”等方面受到严重限制,极大地影响了低维微纳结构黄绿光发光器件的开发和应用。本文采用单根镓掺杂氧化锌(ZnO∶Ga)微米线和p型InGaN衬底构筑了异质结基黄光发光二极管,其输出波长位于580 nm附近,半峰宽大约为50 nm。随注入电流的增加,光谱的峰位和半峰宽几乎没有任何变化,也没有观察到InGaN基光源中常见的量子斯塔克效应。器件相应的色坐标始终处于黄光色域范围。更为重要的是,器件的外量子效率在大电流注入下并没有出现较大的下降。结合单根ZnO∶Ga微米线和InGaN的光致发光光谱,以及n-ZnO∶Ga/p-InGaN异质结能带结构理论,可以推断该制备器件的发光来自于ZnO∶Ga微米线和InGaN结区界面处载流子的辐射复合,器件的Droop效应得到明显抑制。实验结果表明,n-ZnO∶Ga微米线/p-InGaN异质结可用于制备高性能、高亮度的低维黄光发光二极管。 展开更多
关键词 黄光发光二极管 镓掺杂氧化锌微米线 铟镓氮 外量子效率 Droop效应
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高稳定性ZnO∶Ga/InGaN异质结微型绿光发光二极管 被引量：1
5
作者 林毅 周雷 +2 位作者 范宝路 于彦龙 徐春祥 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1965-1973,共9页
绿光光源可广泛应用于固态照明、可见光通信、电子显示、光遗传学等领域。相比于蓝光LED,高性能低维绿色发光器件的设计与制备受限于绿光效率低(Green gap)和高注入电流下效率下降(Efficiency droop)两个主要问题的困扰。本文采用化学... 绿光光源可广泛应用于固态照明、可见光通信、电子显示、光遗传学等领域。相比于蓝光LED,高性能低维绿色发光器件的设计与制备受限于绿光效率低(Green gap)和高注入电流下效率下降(Efficiency droop)两个主要问题的困扰。本文采用化学气相沉积方法(CVD)生长镓掺杂的氧化锌微米线(ZnO∶Ga MW),结合p型InGaN衬底制备了n-ZnO∶Ga MW/p-InGaN异质结发光二极管。该器件的输出波长为540 nm,半峰宽约为32 nm,在相对较大的注入电流下,器件发光峰位、半峰宽等发光特征参数没有明显的变化,且相对外量子效率(REQE)在较大电流下呈现出相对较小的下降,体现了较高的发光稳定性。此外,利用金纳米薄膜改善了ZnO∶Ga微米线与InGaN衬底间的接触,实现了结区界面的优化,成功提高了发光二极管的发光强度。实验结果表明,采用n-ZnO∶Ga微米线结合p-InGaN衬底构筑的异质结可用于制备高稳定性高亮度的微型绿光发光二极管。 展开更多
关键词 绿光发光二极管 金纳米薄膜 镓掺杂氧化锌微米线 铟镓氮 相对外量子效率
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GaZnO透明导电层提高绿光LED发光效率
6
作者 张李骊 刘战辉 +3 位作者 钟霞 修向前 张荣 谢自力 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期51-56,62,共7页
详细研究了分别利用Ga Zn O薄膜和纳米级Ni/Au薄膜作为透明导电层(TCL)的绿光LED芯片的光电性能。利用扫描电子显微镜和透射光谱对Ga Zn O TCL和传统的纳米级Ni/Au TCL进行结构表征,结果表明,Ga Zn O透明导电层表面呈现为高密度、纳米... 详细研究了分别利用Ga Zn O薄膜和纳米级Ni/Au薄膜作为透明导电层(TCL)的绿光LED芯片的光电性能。利用扫描电子显微镜和透射光谱对Ga Zn O TCL和传统的纳米级Ni/Au TCL进行结构表征,结果表明,Ga Zn O透明导电层表面呈现为高密度、纳米尺度的突起,而纳米级Ni/Au TCL样品表面则较为平整;研究波长范围内,Ga Zn O薄膜具有较高的透射率(大于90%)。对两种LED芯片的光电特性进行测试,结果表明,Ga Zn O作为透明导电层的LED芯片发光均匀,具有较小的正向开启电压、等效串联电阻,发光峰中心波长变化仅有5.6 nm,而发光效率相对于传统的Ni/Au TCL LED提高40%,光电工作特性优异。 展开更多
关键词 绿光发光二极管(LED) 镓掺杂氧化锌(GaZnO)薄膜 发光效率 透明导电层(TCL) 多量子阱(MQW)
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射频磁控溅射法制备GZO:Ti薄膜的微结构及其光学性质 被引量：2
7
作者 张腾 胡诚 +1 位作者 谭兴毅 朱永丹 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1218-1223,共6页
采用射频(RF)磁控溅射工艺于玻璃衬底沉积了镓钛共掺杂氧化锌(GZO:Ti)半导体薄膜,研究了沉积温度对薄膜微观结构和光学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)和紫外分光光度计对其晶体结构和透射光谱特性进行表征,同时利用光谱拟合法获取了... 采用射频(RF)磁控溅射工艺于玻璃衬底沉积了镓钛共掺杂氧化锌(GZO:Ti)半导体薄膜,研究了沉积温度对薄膜微观结构和光学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)和紫外分光光度计对其晶体结构和透射光谱特性进行表征,同时利用光谱拟合法获取了薄膜的光学常数。研究结果表明,所有薄膜均具备六角纤锌矿结构和c轴择优取向特性,沉积温度对薄膜的微结构参数、光学常数和光学带隙具有明显调控作用,当沉积温度为653K时,GZO:Ti薄膜的晶粒尺寸最大(82.12nm)、位错密度最低(1.48×10^(-4) nm^(-2))、微应变最小(0.001 4)、可见光区平均透射率最高(82.06%)及光学带隙值最大(3.57eV)。 展开更多
关键词 镓钛共掺杂氧化锌(GZO:Ti)薄膜 磁控溅射 微结构 光学性质
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