退火处理对ZnO晶体材料光学性能的影响

第26卷　第3期2005年3月 半　导　体　学　报CHIN ESE J OURNAL OF SEMICONDUCTORSVol.26　No.3 Mar.,20053国家高技术研究发展计划资助项目(批准号:2003AA302160)　温战华　男,1978年出生,硕士,从事化合物半导体ZnO 薄膜的研究. 本文通讯作者,Email :Jiangfy @ 2004203204收到,2004205221定稿○c 2005中国电子学会退火温度对ZnO 薄膜结构和发光性能的影响3温战华　王　立　方文卿　蒲　勇　罗小平　郑畅达　戴江南　江风益(南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心,南昌　330047)摘要:采用常压金属有机物化学气相淀积法在(0001)Al 2O 3衬底上生长出高质量ZnO 单晶膜,在空气中进行了710～860℃不同温度的退火处理.用X 射线双晶衍射、光致发光法研究了退火温度对ZnO 薄膜的结构、发光性能的影响.ZnO (002)面X 射线双晶ω扫描曲线的半高宽(FW HM )随退火温度的升高变小,770℃后基本保持不变,ZnO (102)面双晶ω扫描曲线的FW HM 一直变小.770℃退火后ZnO 样品X 射线ω22θ扫描曲线中出现ZnO 2(200)衍射峰.同时,光致发光测试表明,随着退火温度升高,带边发光强度减弱,与深能级有关的绿带发光出现并逐渐增强.通过ICP 刻蚀,去除退火后样品的表面层,ω22θ扫描曲线中ZnO 2(200)衍射峰和PL 谱中绿带发光均消失,表明ZnO 2相和深能级缺陷在样品表面.关键词:金属有机物化学气相沉积;氧化锌;X 射线双晶衍射;光致发光谱PACC :6855;7280E ;7865K中图分类号:TN30412+1 文献标识码:A 文章编号:025324177(2005)03204982041　引言氧化锌(ZnO )是一种六方结构直接宽禁带Ⅱ2Ⅵ族半导体材料,晶格常数a =01325nm ,c =01521nm ,室温下禁带宽度约为3137eV [1].ZnO 作为一种新型功能材料,具有多种优异的光学、电学、机械性能.由于ZnO 具有60meV 激子束缚能以及很强的紫外受激辐射,在短波长发光器件方面如L EDs ,LDs 具有很大的发展潜力[2],成为继GaN 后在宽禁带半导体领域又一研究热点.目前,关于ZnO 发光光谱和结构特性以及退火对它们的影响报道较多[3～7],但仍有许多重要问题尚不明确.例如ZnO 的发光光谱一般包含近紫外峰、绿光峰两个峰,近紫外峰来源一般认为是由自由激子跃迁所致;而绿峰的来源仍没有形成统一观点,文献中归结为与V O ,V Zn ,O Zn ,V O ・等有关的深能级发射[8～10].另外,退火过程中,薄膜的结构和表面变化也不明了.在已报道的研究中,ZnO 的制备多采用激光脉冲法(PLD )、溅射法、分子束外延法(MB E )、低压金属有机物化学气相沉积法(L P 2MOCVD )等[5,11～13].本文采用常压金属有机物化学气相沉积法(A P 2MOCVD )外延生长ZnO 单晶膜,并研究了在空气中不同温度退火对ZnO 单晶膜的结构与发光性能的影响.2　实验实验采用自行研制的常压MOCVD 系统,(0001)Al 2O 3为衬底,二乙基锌(Zn (C 2H 5)2)作Zn 源,H 2O 作氧(O )源,N 2为载气外延生长ZnO 单晶膜.生长前先通H 2对石墨、衬底进行高温灼烧,然后采用二步外延生长法,在衬底上先长一层ZnO 低温缓冲层,后在600℃下外延ZnO 薄膜[14].将ZnO 薄膜依次于710,740,770,800,830和860℃在空气中退火10min.最后对860℃退火样品表面进行电感耦合等离子体(ICP )刻蚀.刻蚀工艺为:ICP 功率500W ,样品台射频功率50W ,三氯化硼(BCl 3)20sccm ,氩气(Ar )3sccm ,刻蚀时间20min.用英国B EDE 公司QC200XRD 仪测量双晶衍射,用He 2第3期温战华等:　退火温度对ZnO薄膜结构和发光性能的影响Cd激光的325nm线测PL谱,研究退火温度对样品晶体结构、发光性能的影响.3　结果与讨论退火前后的样品X光ω22θ双晶衍射曲线如图1所示,图中纵轴为对数坐标,a,b,c分别为未退火、860℃退火、860℃退火后再刻蚀20min时样品的衍射曲线.未退火样品X光ω22θ扫描曲线中除ZnO (002)面和Al2O3(006)面衍射峰外并没有出现其他衍射峰.这表明在Al2O3上外延生长出具有c轴取向的ZnO单晶膜.710℃和740℃下退火的样品X 射线ω22θ扫描曲线与未退火样品扫描曲线一样只存在ZnO(002)面和Al2O3(006)面两个衍射峰(图中未画出).但770,800,830和860℃退火,样品的X射线ω22θ扫描曲线除了ZnO(002)和Al2O3 (006)衍射峰外还出现了ZnO2(200)面衍射峰(图中仅绘出860℃退火结果),该峰的强度比ZnO(002)峰强度小三个数量级(退火温度升高,峰强基本不变),如图1(b)所示.图1(c)是对860℃退火样品进行电感耦合等离子体刻蚀20min后的ω22θ扫描曲线,图中ZnO2(200)面衍射峰的消失说明立方相ZnO2只存在薄膜表面层.Fu等人[15]曾报道过650℃下Si(111)面上生长ZnO薄膜时出现ZnO2.但Al2O3衬底上生长的ZnO薄膜高温退火后出现ZnO2现象还未见报道.我们分析认为,由于退火在空气中高温下进行,ZnO薄膜表面Zn原子不断蒸发[16],同时表面不断吸附空气中的氧原子,以至于表面Zn/O比不断变化,并且这个过程随温度升高而加剧,在770℃以上导致了新相ZnO2生成.对退火前后的样品进行X射线双晶(002)面和(102)面的ω扫描(摇摆曲线),其半高宽(FW HM)与退火温度的关系曲线如图2所示.随着退火温度的升高样品(002)面的FW HM减小,770℃后FW HM基本保持不变.(102)面FW HM随退火温度的升高持续减小.Heying等人[17]曾报道过ω扫描半高宽的影响因素,认为(002)面FW HM主要受螺位错的影响.而非对称(102)面FW HM受位错及应力综合性因素影响.据此,我们认为,在770℃以下,随着退火温度升高,螺位错和刃位错均减少,晶粒融合长大(晶粒平均直径约1μm),晶体质量提高,因而(002)面和(102)面FW HM都减小,770℃退火时螺位错降到最低.此后,升高退火温度,(002)图1　常压MOCVD生长的ZnO薄膜的X射线ω22θ扫描谱　(a)未退火;(b)860℃退火;(c)860℃退火+刻蚀20minFig.1　X2rayω22θscan curve for ZnO films grown byA P2MOCVD　(a)As2grown;(b)Annealed at860℃;(c)Annealed at860℃and etched for20min图2　常压MOCVD生长的ZnO单晶膜XRD双晶ω摇摆曲线的FWHM与退火温度的变化曲线　(a)ZnO(002)面ω扫描FW HM变化曲线;(b)ZnO(102)面ω扫描FW HM变化曲线Fig.2　Dependence of XRDω2rocking curve FW HM on annealing temperature for ZnO grown by AP2MOCVD(a)ZnO(002);(b)ZnO(102)面FW HM基本保持不变.而非对称(102)面FW HM一直减小.这一ω扫描结果也表明,化学计量比的变化和ZnO2的形成只是在外表面很薄的一994半　导　体　学　报第26卷层,否则将导致ω扫描曲线的展宽.图3是不同退火温度下ZnO 样品的光致发光光谱.随着退火温度的升高,ZnO 近紫外发光减弱,与深能级有关的绿带发光增强.大多数研究认为近紫外峰来源于自由激子跃迁.对绿峰来源则有不同的观点,主要集中在氧空位(V O )、锌空位(V Zn )和氧反位(O Zn )等.从我们的退火实验现象来看,绿峰并不是主要由氧空位造成.ZnO外延生长过程容易产图3　常压MOCVD 生长的ZnO 单晶膜在不同退火条件下的PL 谱　a :未退火;b :710℃退火;c :740℃退火;d :770℃退火;e :800℃退火;f :830℃退火;g :860℃退火;h :860℃退火+刻蚀20minFig.3　PL spectra for single crystal ZnO films grown by A P 2MOCVD a :As 2grown ;b :Annealed at 710℃;c :Annealed at 740℃;d :Annealed at 770℃;e :Annealed at 800℃;f :Annealed at 830℃;g :Annealed at 860℃;h :Annealed at 860℃and etched for 20min生V O ,但600℃条件下生长ZnO 未退火发光光谱中没有观察到明显绿峰,而近紫外峰很强.随着退火温度的升高近紫外峰减弱,绿峰变强.由于PL 反映的是样品表面1μm 以内的信息,同时DXRD 的ω扫描结果也表明,薄膜体内晶体质量随退火温度升高不断变好.因此可以推断,绿峰的出现是因为样品的表面出现了大量的深能级缺陷.由于退火是在空气中进行的,表面最可能出现Zn 的挥发和O 的吸附过程,前面X 射线衍射结果中ZnO 2相的出现也可以证明这一点.那么产生的深层能级缺陷就可能有:V Zn ,O i 和O Zn 等,根据文献[9]给出的这三种缺陷的能级位置,O i (2128eV )和O Zn (2138eV )能量与PL 谱中绿光峰吻合,而V Zn (3106eV )偏差很远.同时PL 谱中绿峰有不对称展宽现象,这种现象可能是单一深能级缺陷与存在应力的作用,也可能是材料中存在两种或以上深能级缺陷造成.从上述的分析来看,这里的绿峰展宽可能是O i 和O Zn 共同作用的结果.样品经过ICP 刻蚀后的发光光谱(如图3中h 所示)只存在很强的近紫外峰,而绿峰消失,也说明O i 和O Zn 缺陷只存在于表面薄层内.4　结论在常压MOCVD 系统中制备出高质量的ZnO 单晶膜.通过在空气中不同退火温度处理后样品的X 射线双晶衍射研究,发现随着退火温度升高,薄膜结晶性能变好,但高于770℃时样品表面出现立方相ZnO 2.样品的PL 谱测试表明随退火温度的升高,样品表面形成深能级缺陷,导致了绿光峰的出现并不断增强,对样品进行ICP 刻蚀,证实了深能级缺陷以及ZnO 2相存在于表面薄层.参考文献[1]　Klingshim C.The luminescence of ZnO under high one 2andtwo 2quantum excitation.Phys Status Solidi B ,1975,71(2):547[2]　Tang Z K ,Wong G K L ,Yu P.Room 2temperature ultravioletlaser emission from self 2assembled ZnO microcrystalline t hin films.Appl Phys Lett ,1998,72(25):3270[3]　Ye Zhizhen ,Chen Hanhong ,Liu Rong ,et al.Structure and PLspectrum of ZnO films prepared by DC reactive magnetron 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Physica Sinica ,2001,50(11):2208(in Chinese )[林碧霞,傅竹西,贾云波,等.非掺杂ZnO 薄膜中紫外与绿色发光中心.物05第3期温战华等:　退火温度对ZnO薄膜结构和发光性能的影响理学报,2001,50(11):2208][10]　Vanheusden K,Warren W L,Seager C H,et al.Mechamismsbehind green photoluminescence in ZnO phosphor powders.Appl Phys Lett,1996,68:403[11]　Choopun S,Vispute R D,Noch W,et al.Oxygenpressure2t uned epitaxy and optoelectronic properties of laser2depositedZnO films on sapphire.Appl Phys Lett,1999,75(25):3947 [12]　Shi W S,Agyeman O,Xu C N.Enhancement of t he light e2missions from zinc oxide films by controlling t he post2treat2ment ambient.J Appl Phys,2002,91(9):5640[13]　Bang K H,Hwanga D K,J eonga M C,et parativest udies on structural and optical properties of ZnO filmsgrown on c2plane sapphire and GaAs(001)by MOCVD.JCryst Growt h,2002,243:151[14]　Xiong Chuanbing,Fang Wenqing,Pu Y ong,et al.Effect ofgrowt h temperature on properties of single crystalline ZnOfilms prepared by at mospheric MOCVD.Chinese Journal ofSemiconductors,2004,25(12):1628(in Chinese)[熊传兵,方文卿,蒲勇,等.衬底温度对常压MOCVD生长的ZnO单晶膜的性能影响研究.半导体学报,2004,25(12):1628][15]　Fu Zhuxi,Lin Bixia,Zu Jie.Photoluminescence and structureof ZnO films deposited on Si substrates by metal2organicchemical vapor deposition.Thin Solid Films,2002,402:302 [16]　K obayashi A,Fujioka H,Ohta J,et al.Room temperature lay2er by layer growt h of GaN on atomically flat ZnO.Jpn J ApplPhys,2004,43:L53[17]　Heying B,Wu X H,Keller S,et al.Role of t hreading disloca2tion structure on t he X2ray diffraction peak widt hs in epitaxialGaN films.Appl Phys Lett,1996,68(5):643Influence of Annealing T emperature on Structural andOptical Properties of ZnO Thin Films3Wen Zhanhua,Wang Li,Fang Wenqing,Pu Y ong,L uo Xiaoping,Zheng Changda,Dai Jiangnan,and Jiang Fengyi(Education Minist ry Engineering Research Center f or L uminescence M aterials and Devices,N anchang Universit y,N anchang　330047,China)Abstract:Undoped ZnO single crystal films are deposited on c2plane sapphire substrates by atmosphere metal2organic chemical vapor deposition.Thermal annealing of ZnO thin films is carried out in air f rom710to860℃,and the effect of annealing on the structural and optical properties of ZnO films is characterized by DCXRD and PL spectra.The results show the f ull width at half maximum(FW HM)of ZnO(002)ω2rocking curve first decreases with annealing temperature up to770℃and then keep un2 changed as annealing temperature f urther increasing.While the FW HM of(102)ω2rocking curve decreases with annealing tem2 perature up to860℃.It is found by the X2rayω22θscan that the new phase ZnO2occurs at annealing temperature of770℃. Room2temperature photoluminescence spectra reveal that the band2edge emission becomes weaker and disappears at860℃; Meanwhile,the deep2level emission gets stronger with the annealing temperature increasing.The ZnO2phase and green band vanish in theω22θcurve and the PL spectra respectively,as the surface layer of annealed ZnO is etched by ICP,which indicates ZnO2phase and the defects related to the green band emission only exist in the surface layer of ZnO films.K ey w ords:MOCVD;ZnO;XRD;PLPACC:6855;7280E;7865KArticle ID:025324177(2005)03204982043Project supported by National High Technology Research and Development Program of China(No.2003AA302160)　Wen Zhanhua　male,was born in1978,master candidate.He is engaged in research on semiconductor ZnO films.　Received4March2004,revised manuscript received21May2004○c2005Chinese Institute of Electronics105。

第４期张新安，等：退火温度对ＺｎＯ薄膜晶体管电学性能的影响５５９｛｛ｌ：善Ｄｒａｉｎｖｏｌｔａｇｅ／ＶＤｒａｉｎｖｏｌｔａｇｅ／ＶＤｒａｉｎｖｏｌｔａｇｅ／Ｖ图２不同温度退火ＺｎＯ－ＴＦＴ的输出特性曲线．（ａ）４００℃；（ｂ）５００℃；（ｃ）６００℃．Ｆｉｇ．２ＯｕｔｐｕｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＺｎＯ－ＴＦＴｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｎｅａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．（ａ）４００℃；（ｂ）５００℃；（ｃ）６００℃．ＩＩ薹Ｉ｛ｌｇ１暑‘是ｏＧａｔｅｖｏｌｔａｇｅ／ＶＧａｔｅｖｏｌｔａｇｅ／ＶＧａｔｅｖｏｌｔａｇｅ／ＶＦｉｇ．３ＴｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＺｎＯ－ＴＦＴｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｎｅａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．（ａ）４００℃；（ｂ）５００℃；（ｃ）６００℃．方根和栅极电压曲线的线性部分与横坐标的交点即是ＺｎＯ薄膜晶体管的阈值电压。

４００、５００、６００℃退火处理的ＺｎＯ－ＴＦＴ的阈值电压分别为１０Ｖ、８Ｖ、０．８Ｖ，关态电流分别为１×１０～Ａ、２×１０＿７Ａ、７×１０＿＋Ａ。

由式（１）中斜率，计算得到Ｚｎ口ＴＦＴ的场迁移率分别为０．２４ｃｍ２／ｖ·Ｓ、０．６１ｃｍ２／Ｖ·Ｓ、２．１ｃｍ２／ｖ·Ｓ。

由图３中对数坐标的输出特性曲线可知，不同温度下退火处理对薄膜晶体管的电流开关比影响不大，三者均为１０２左右。

．翌未署誊和虿同零甓退火竺曼鬯ｚ？呈翌兰图４未退火和不同温度退火的ｚｎｏ薄膜的ＡＦＭ图．层的微区结构进行观察，发现随着温度升高薄膜（。

）未退火；（。

ｂ）４０。

０℃；（ｃ）５００℃；（ｄ）６００℃．晶粒增大，晶粒晶界减少，表面粗糙度增加。

其原Ｆｉｇ．４ＡＦＭｉｍａｇ。

ｏｆａｓ－ｇｒｏｗｎ（ａ）。

ｎｄａｎｎ。

ａｌｅｄＺｎＯ子力显微镜照片如图４所示。

尤其是６００℃退火ｆｉｌｍｓａｔ（ｂ）４００℃；（ｃ）５００℃；（ｄ）６００℃．处理的样品这种变化更为明显，对应到其电学性质，６００℃退火的ＺｎＯ－ＴＦＴ有较低的阈值电压和差Ⅲ］。

摘要ZnO薄膜由于具有优异的光学性能，成为近年来的研究热点。

氧化锌(ZnO)是一种直接带隙宽禁带II-VI族化合物半导体材料，其室温下禁带宽度约为3.37eV，激子束缚能高达60meV，远高于室温下的热离化能(26meV)，ZnO中的激子能够在室温下稳定存在，并且可以产生很强的光致激子紫外发射，非常适于制备室温或更高温度下低阈值、高效率受激发射器件。

由于ZnO在结构、电学和光学性质等方面有很多优点，并且ZnO薄膜的制作方法很多，如磁控溅射(Magnetron Sputtering)、脉冲激光沉积(PLD)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)、喷雾热解(SP)、分子束外延(MBE)等，使其在光探测器、表面声波器件、透明电极、太阳能电池等光电子器件领域有很大的发展前景。

不同元素掺杂于ZnO，可以改善其光学性能。

而制备高质量掺杂的ZnO薄膜对于实现以上的这些应用具有重要意义。

本文按照一定配比制备了LaAlZnO靶材，并采用磁控溅射法在170W的溅射功率下制备薄膜样品。

对样品在不同退火条件下进行XRD测定。

讨论退火温度对原子间距和结晶性能的影响等性质的影响。

具体容如下：利用磁控溅射法在盖玻片衬底上沉积了LaAlZnO薄膜，生长温度为400℃,溅射后对薄膜进行了400℃、500℃和570℃退火处理。

利用X射线衍射(XRD)对薄膜进行测试，测试结果：LaAlZnO薄膜样品在500℃和570℃退火时具有良好的（002）C轴择优取向性。

在一定温度围随退火温度的升高，（002）方向的衍射峰强度逐渐增强，半峰宽逐渐变小，结晶度增大，晶粒尺寸逐渐增大，原子面间距减小（即晶格常量变小）,从而使晶体质量变好。

关键词：ZnO薄膜；磁控溅射；XRD；结晶性能；退火处理AbstractBecause ZnO films have excellent optical performance, so it becomes a popular topic in recent time. ZnO has attracted great interest for its wide band gap (3.37eV) and relatively large exciton binding energy (60meV) at room temperature (RT). It has been regarded as one of the most promising candidates for the next generation of ultraviolet (UV) light-emitting diodes (LED) and lasing devices(LD) operating at high temperatures and in harsh environments.Because of the advantages in structure, electrical and optical propertie as wel as various methods for synthesizing ZnO thin films, such as megnetron sputtering, pulsed laser deposition, metal-organic chemical vapor deposition, spray pyrolysis, molecular beam epitaxy.etc. methods, ZnO thin films have widely applications in photodetectors, surficial acoustic devices, transparent electrodes, solar cells and so on.Doping different elements into ZnO can improve the optical properties ,and preparation of high-quality doped ZnO films achieving these applications becomes more significant.This article prepareds LaZnO target in accordance with a certain ratio,and using magnetron sputtering method prepared film samples under the sputtering power 170W . The samples is measured by XRD under different annealing conditions. Discuss the impact of annealing temperature on properties of atomic distance and crystal properties,etc. The detailed contents are as follows:Use magnetron sputtering deposited LaAlZnO film on cover glass substrate,the temperature of growth is 400℃, after sputtered the fi lms were annealed on 400℃, 500℃ and 570℃. Test the films by X-ray diffraction (XRD) , the test results are: LaAlZnO film samples annealed at 500℃ and 570℃ have a good (002) C-axis preferred orientation. In a certain temperature range (002) diffraction peak intensity of the direction gradually increased with annealing temperature increased, FWHM becomes smaller, the crystallinity increases, Atomic space decreases(thelattice constant quantitative becomes small),so make the crystal quality for better.Key Words: ZnO thin films; RF magnetron sputterin; XRD;Crystallizatio;Annealin目录引言1第一章 ZnO薄膜概述21.1 ZnO的基本性质21.1.1 ZnO的物理化学性质21.1.2 ZnO的基本结构21.1.3 ZnO的能带结构31.1.4 ZnO的电学性质51.1.5 ZnO的压电性能51.1.6 ZnO的受激发射61.1.7 ZnO的气敏性能61.1.8 综述71.2 ZnO主要制备原理介绍71.2.1 磁控溅射(Sputtering)71.2.2金属有机物化学气相沉积(MOCVD)91.2.3激光脉冲沉积(PLD)91.3 ZnO主要表征技术原理介绍101.3.1 X射线衍射技术(XRD)111.3.2 霍尔效应13第二章实验过程142.1 实验仪器142.1.1 磁控溅射仪142.1.2 退火炉152.1.3 X射线衍射仪152.2 溅射实验过程162.2.1 衬底的清洗162.2.2 溅射实验步骤162.3 退火介绍172.3.1 什么是退火182.3.2 退火的目的182.3.3 退火在半导体技术的应用18第三章测试现象与结果分析183.1 分析原理183.2 LaAlZnO薄膜退火处理193.3 讨论与结果193.3.1 退火温度对薄膜结晶特性的影响193.3.2 退火温度对薄膜原子间距的影响203.3.3 掺杂元素对薄膜晶格常数的影响22 结论22参考文献23辞错误!未定义书签。

退火处理对ZnO晶体材料光学性能的影响冯魏良;黄培;王晓东;俞娟;张宜坤;王宝才【摘要】采用热液法制备ZnO晶体材料,分别在空气、N2和水蒸气条件下进行退火处理.采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和荧光分光光度计(PL)考察不同退火处理对ZnO结构和光学性能的影响.结果表明:热液法制备的ZnO呈六角相棒状形貌,棒直径约为2μm,长度约为10 μm.经3种退火方法处理的样品的形貌和尺寸没有明显变化,取向性和结晶度都有所改善,透光率升高,光致发光近带边发射峰强度增大.相比ZnO体材料的紫外吸收(380 nm),处理后样品出现了轻微蓝移现象.初步探讨了不同退火处理方法改善ZnO晶体材料光学性能的机制.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(037)004【总页数】5页(P6-10)【关键词】热液法;ZnO晶体材料;退火处理【作者】冯魏良;黄培;王晓东;俞娟;张宜坤;王宝才【作者单位】南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】O611.62ZnO是一种宽禁带半导体材料,室温下禁带宽度为3.37 eV。

该材料在太阳能电池[1]、发光二极管[2]、纳米发电机[3]、激光器[4]、场发射晶体管[5]、光催化剂[6]及纳米生物传感器[7]等方面已得到广泛应用。

目前,制备ZnO晶体材料的方法有化学气相沉积法[8]、分子束外延法[9]、溶胶-凝胶法[10]、脉冲激光沉积法[11]和热液法[12]等。