文献类型：期刊文章

作　　者：陈翔[1] 杨文宇[1] 张慧钦[1] 邹明忠[1] 庄彬[1] 林应斌[1,2] 黄志高[1,2]

机构地区：[1]福建师范大学物理与能源学院福建省量子调控与新能源材料重点实验室,福建福州350117 [2]福建省半导体光电材料及其高效转换器件协同创新中心,福建厦门361005

出　　处：《光谱学与光谱分析》

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CBA00200);国家自然科学基金项目(61574037;11004039);福建省重大专项项目(2013HZ0003);教育厅B类项目(JB14028)资助

年　　份：2016

卷　　号：36

期　　号：5

起止页码：1328-1333

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2014、CAS、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20162202430641)、IC、INSPEC、JST、PUBMED、RCCSE、RSC、SCI(收录号：WOS:000375891900010)、SCI-EXPANDED(收录号：WOS:000375891900010)、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：用注射超声喷雾法将前驱体由针管直接送入超声喷头内,在石英基板上制备Zn_(1-x)Cr_xO(x=0.0,0.01,0.03,0.05)薄膜。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪、紫外-可见分光光度计、振动样品磁强计(VSM)等对薄膜的结构、光学和磁学性质进行测量。实验结果表明,未掺杂的ZnO薄膜为六角纤锌矿结构,沿着c轴(002)择优取向,而Cr掺杂抑制了薄膜的c轴择优取向性;掺杂后的薄膜平均晶粒尺寸均增大,且当x=3%时,晶粒尺寸最大,达31.4nm。扫描电镜(SEM)下薄膜呈球形颗粒状,并且在x=5%下,薄膜出现了长条状的微观形貌。Cr掺杂使样品的光致发光谱(PL)发生了很大的变化:未掺杂的样品的PL谱在378nm处存在一个紫外发射峰,对应于550nm附近还存在一个由于缺陷态引起的绿光发射峰;掺Cr样品只有在350~550nm的很宽的范围内存在一个发射峰,对其进行高斯拟合后,发现掺Cr量为x=1%,3%,5%下样品均存在V_(Zn)(锌空位)、Zn_i(Zn间隙位)、V_(Zn)^-(带一个电子的锌空位)内部缺陷态,且当x=3%时,V_(Zn)最多。Cr的掺杂使得薄膜的带隙增大,并且x=3%时,禁带宽度最大,达到3.374eV。掺Cr的三个样品均具有室温铁磁性,且x=3%样品的磁化强度最大,其与V_(Zn)(锌空位)最大相对应,验证了Cr^(3+)和V_(Zn)的缺陷复合体是ZnO∶Cr样品具有稳定的铁磁有序的最有利条件的理论预测。

关 键 词：超声喷雾法  Cr掺杂ZnO薄膜  光学性能 磁学性质

分 类 号：O433.4]