ZnO薄膜的光电性能及应用

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2、现高效的实现高效的室温激子复合室温激子复合发光。发光。ZnO薄膜简介薄膜简介 ZnO薄膜简介薄膜简介宽禁带量子效应电极电极修饰蓝绿、蓝紫、紫外蓝绿、蓝紫、紫外LED白光白光LED、OLED柔性柔性OLED等发光器件等发光器件OPB，复合，复合OPBTFTLED、OLED等等薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池电致发光光致发光阳极阴极增加光吸收增加光出射ZnO薄膜简介薄膜简介ZnO薄膜简介薄膜简介 ZnO的光致发光谱通常有紫外发射带和可见光发射带。紫外发射带是来自于近带边的发射，是由于激子的复合。可见光发射带通常与缺陷或杂质有关的深能级有关。 极性较强的半导体材料，由于导带自由电子和价带自由空穴之间的库

3、仑作用，使它们束缚在一起构成激子，在半导体材料可以自由移动的叫做自由激子。由于电子的有效质量小于空穴的有效质量，自由激子的结构中，电子围绕空穴旋转，与氢原子类似。 ZnO薄膜主要用于薄膜主要用于太阳能电池太阳能电池，它与之前所，它与之前所用的用的氧化铟锡氧化铟锡( ITO) 和和二氧化锡二氧化锡透明导电薄膜透明导电薄膜相比，具有相比，具有生产成本低生产成本低，无毒无毒，稳定性高稳定性高( 特特别是在氢等离子体中别是在氢等离子体中) ， 对促进廉价太阳电池对促进廉价太阳电池的发展具有重要意义的发展具有重要意义 。 ZnO薄膜简介薄膜简介ZnO薄膜简介薄膜简介真空蒸发镀膜法真空蒸发镀膜法磁控溅射镀

4、膜法磁控溅射镀膜法射频反应电子镀法射频反应电子镀法脉冲激光沉积脉冲激光沉积( PLD)分子束外延分子束外延金属有机物化学气相金属有机物化学气相沉积沉积( MOCVD)化学气相沉积法化学气相沉积法喷射热解法喷射热解法溶胶凝胶法溶胶凝胶法制备方法制备方法化学法化学法物理法物理法ZnO薄膜简介薄膜简介sol-gel methodZnO薄膜简介薄膜简介sol-gel method：设备简单，操作简单，容易掺杂，可以制备大面积的薄膜，成本低。：燃烧不完全会残留炭，以及化学原料中引入的。ZnO薄膜简介薄膜简介Examples of zinc oxide structure 宽带隙使ZnO在可见光波段(40

5、0800nm)有高达80%的光学透过率，ZnO材料高激子结合能使其在室温下的受激辐射能在较低阈值出现，是一种理想的紫外光发射材料。ZnO薄膜简介薄膜简介ZnO薄膜的光电性质薄膜的光电性质 纯净的理想化学配比的ZnO由于带隙较宽，是绝缘体，而不是半导体，但是由于本身的缺陷，如氧空位、锌填隙等施主缺陷，使其常常表现出N型导电。 在ZnO晶体的空位形成过程中，由于形成氧空位所需的能量比形成锌空位所需的能量小，因此，在室温下ZnO材料通常是氧空位，而不是锌空位。而氧空位产生了2价施主，使其表现出N型导电。同时根据自补偿原理，氧空位的浓度和氧填隙的浓度之积是常数，当氧空位的浓度很大时，氧填隙的浓度很小。

6、锌空位的浓度较小，而锌填隙的浓度则较大，因此，当在ZnO的晶体中氧空位占主导时，表现出N型导电。ZnO薄膜的光电性质薄膜的光电性质ZnO薄膜简介薄膜简介ZnO薄膜的光电性质薄膜的光电性质 ZnO高熔点的物理特性，具有很好的热化学稳定（1975）。ZnO薄膜可在低于600下获得，有利于降低设备成本，可大大减少高温制备条件下产生的缺陷，提高薄膜质量。 ZnO是至今为止-族半导体材料中最硬的一种，机械性能优良。ZnO薄膜简介薄膜简介ZnO薄膜的光电性质薄膜的光电性质 ZnO的光致发光谱通常有紫外发射带和可见光发射带。紫外发射带是来自于近带边的发射，是由于激子的复合。可见光发射带通常与缺陷或杂质有关的