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衬底温度对Na-Mg共掺ZnO薄膜光学性能的影响

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光电子．激光 2017年第12期28卷 1316-1319页

作者：王玉新刘奇臧谷丹崔潇文刘子伟梁鸣辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

采用超声喷雾热解法,以石英玻璃为衬底,以乙酸锌(Zn(CH_3COO)_2·2H_2O)、硝酸镁(Mg(NO_3)_2·6H_2O)和醋酸钠(CH_3COONa·3H_2O)为前驱体溶液,在不同衬底温度(480~560℃)下制备Na-Mg共掺杂ZnO薄膜。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微... 详细信息

采用超声喷雾热解法,以石英玻璃为衬底,以乙酸锌(Zn(CH_3COO)_2·2H_2O)、硝酸镁(Mg(NO_3)_2·6H_2O)和醋酸钠(CH_3COONa·3H_2O)为前驱体溶液,在不同衬底温度(480~560℃)下制备Na-Mg共掺杂ZnO薄膜。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)谱和紫外-可见(UV-Vis)分光光度计等表征手段对样品的晶格结构、表面形貌、PL性能和透过率进行了研究。结果表明,衬底温度对薄膜结构和光学特性影响显著,当衬底温度为500℃时制备的Na-Mg共掺杂ZnO薄膜的c轴择优最明显,表面形貌更加致密,结晶质量最好,PL性能最佳。

关键词：超声喷雾热解法 ZnO薄膜 Na-Mg共掺光学性能

溶胶-凝胶旋涂法制备In掺杂ZnO薄膜结构和光学性能的研究

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光电子．激光 2020年第8期31卷 872-877页

作者：王玉新刘国强蔺冬雪褚浩博臧谷丹辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

采用溶胶-凝胶(sol-gel)旋涂法在常规玻璃衬底上生长了In掺杂浓度分别为1at%、2at%、3at%、4at%、5at%的ZnO薄膜。借助X射线衍射仪(X RD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品的晶粒生长、结构以及光学性能进行表... 详细信息

采用溶胶-凝胶(sol-gel)旋涂法在常规玻璃衬底上生长了In掺杂浓度分别为1at%、2at%、3at%、4at%、5at%的ZnO薄膜。借助X射线衍射仪(X RD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品的晶粒生长、结构以及光学性能进行表征。结果如下:所制备的薄膜均沿(002)方向择优生长,且随着In^3+掺杂浓度增加,衍射峰的峰型及半高宽均呈先降低后升高的趋势;In^3+掺入后,ZnO薄膜晶粒由原来的六边形状发展成类似蠕虫状,同时粒径变小且大小不一;与本征样品相比,掺杂后的ZnO光透过率提高了10%,且吸收边向短波长方向偏移,同时随着In^3+的掺入,薄膜的光学带隙值从3.49 eV增加到3.80 eV。当In^3+掺杂浓度为4at%时,薄膜(002)峰的峰形最为尖锐、峰值最大,晶粒较为均匀、晶格间距更小,光透过率最高,光学带隙值相对较大为3.77 eV。

关键词： ZnO薄膜溶胶-凝胶旋涂法 In掺杂晶体结构光学性能

沉积时间对Sn-Mg共掺ZnO薄膜光电性能的影响

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光电子．激光 2019年第2期30卷 123-128页

作者：王玉新崔潇文臧谷丹赵帅李真王磊丛彩馨辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

采用超声喷雾热解法在石英玻璃衬底上,在衬底温度为440℃,喷嘴到衬底距离为4 cm,掺杂原子(Zn∶Mg∶Sn)比例为97.6∶2∶0.4,载气流量为0.8 L/min的固定条件下,制备了不同薄膜沉积时间(5 min、7 min、9 min、11 min)的Sn-Mg共掺的ZnO薄膜... 详细信息

采用超声喷雾热解法在石英玻璃衬底上,在衬底温度为440℃,喷嘴到衬底距离为4 cm,掺杂原子(Zn∶Mg∶Sn)比例为97.6∶2∶0.4,载气流量为0.8 L/min的固定条件下,制备了不同薄膜沉积时间(5 min、7 min、9 min、11 min)的Sn-Mg共掺的ZnO薄膜。并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光谱(PL)、紫外可见分光光度计(UV-VIS)、薄膜测厚仪(SCG-10)和伏安特性曲线(I-V)对薄膜的结构、表面形貌、发光性能、透过率、膜厚和电学性能进行了一系列表征。当沉积时间为7 min时,XRD表明,薄膜的(101)峰强度最大,择优取向明显。SEM图显示薄膜表面致密光滑,颗粒均匀,尺寸最大且形貌最佳。PL谱在372 nm处的发射峰强度最大,峰形最尖锐,所有薄膜的透过率在可见光区域都超过了80%,表现出了很好的光透过性能。从薄膜的I-V特性曲线可计算出此时的电阻最小,导电性能最佳。

关键词：超声喷雾热解法 Sn-Mg共掺 ZnO薄膜沉积时间光电特性

旋涂次数对NiO薄膜结构和光透过性能的影响

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辽宁师范大学学报（自然科学版） 2017年第3期40卷 313-317页

作者：王玉新刘奇臧谷丹崔潇文辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

以乙酸镍为前驱体溶液采用溶胶-凝胶旋涂法按不同旋涂次数(1~5次)在玻璃衬底上制备NiO薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-VIS)等表征手段对样品的晶格结构、表面形貌、透射光谱进行测试.结果表明... 详细信息

以乙酸镍为前驱体溶液采用溶胶-凝胶旋涂法按不同旋涂次数(1~5次)在玻璃衬底上制备NiO薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-VIS)等表征手段对样品的晶格结构、表面形貌、透射光谱进行测试.结果表明旋涂次数的适当增加并不能使薄膜厚度明显增加而是有助于修复所制备薄膜的结晶质量;并且随着旋涂次数的增加晶粒尺寸变大使薄膜的晶界和缺陷增多,增强了薄膜的光散射性能降低了光透过性能.当旋涂次数为3次时,所制备的NiO薄膜的结晶质量较高、表面光滑致密并具有较好的光透过性能,在可见光范围内平均透过率达到80%以上.

关键词：溶胶-凝胶法 NiO薄膜薄膜结构表面形貌光透过性能

溶胶凝胶工艺制备NaMgZnO复合薄膜结构和发光性能研究

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辽宁师范大学学报（自然科学版） 2019年第3期42卷 319-324页

作者：王艳臧谷丹崔潇文王玉新刘子伟辽宁师范大学物理与电子技术学院

利用溶胶-凝胶旋涂工艺在玻璃基底上生长NaxMg0.2Zn0.8-xO(x=0.02、0.04、0.06)复合薄膜和本征ZnO薄膜.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和光致发光系统(PL)分别对薄膜的晶体结构、表面形貌、... 详细信息

利用溶胶-凝胶旋涂工艺在玻璃基底上生长NaxMg0.2Zn0.8-xO(x=0.02、0.04、0.06)复合薄膜和本征ZnO薄膜.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和光致发光系统(PL)分别对薄膜的晶体结构、表面形貌、光学透过率和光致发光性能进行表征.结果表明:引入Na元素和Mg元素可有效提高薄膜的结晶质量,随着Na掺杂量的增加,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大,x=0.06时,薄膜平均晶粒尺寸相对最大,达到43.9nm.由扫描电镜结果可知,x=0.02时薄膜晶粒较为致密,而当x=0.06时,出现若干较大白色晶粒,可能是过量的Na元素以NaCl的形式析出所致.PL谱分析可知,样品主要有2个发射峰,一个是位于370nm左右强度较大的紫外发射峰;另一个是500nm附近的绿光峰.而组分为Na0.02Mg0.2Zn0.78O复合薄膜的光致发光谱仅有一个强度较大的紫外发光峰,并且其强度远高于其他样品,说明此时薄膜的紫外发光性能得到了明显的提高.

关键词：溶胶-凝胶工艺 ZnO薄膜 NaMgZnO复合薄膜表面形貌光学性能

不同衬底对NiO薄膜结构和光透过性能的影响

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辽宁师范大学学报（自然科学版） 2017年第4期40卷 462-466页

作者：王玉新臧谷丹陈苗苗崔潇文刘奇辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

采用溶胶-凝胶旋涂法分别以玻璃和ITO为衬底,制备出具有较高光透过性能的NiO薄膜.进而利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、薄膜测厚仪和紫外-可见分光光度计(UV-VIS)分别表征了NiO薄膜的晶粒结构、表面形貌、薄膜厚度及光透过... 详细信息

采用溶胶-凝胶旋涂法分别以玻璃和ITO为衬底,制备出具有较高光透过性能的NiO薄膜.进而利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、薄膜测厚仪和紫外-可见分光光度计(UV-VIS)分别表征了NiO薄膜的晶粒结构、表面形貌、薄膜厚度及光透过性能,并计算了薄膜的光学带隙值.结果表明:不同的衬底对NiO薄膜的结构和光透过性能具有一定的影响;在玻璃衬底上制备的NiO薄膜晶粒尺寸大小均一且沿NiO(200)择优生长,而在ITO衬底上制备的NiO薄膜晶粒尺寸较小且薄膜厚度较薄.两者在可见光范围内的平均透过率均达到80%左右,但在ITO衬底上制备的NiO薄膜在500nm左右有明显的吸收现象.并且在玻璃衬底上制备的NiO薄膜光学带隙值达到3.95eV.

关键词： NiO薄膜溶胶-凝胶法衬底表面形貌透过率

Mg_xZn_(1-x)O复合薄膜带隙展宽的研究

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辽宁师范大学学报（自然科学版） 2018年第2期41卷 43-47页

作者：王玉新臧谷丹崔潇文赵帅王磊李真刘子伟辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

利用溶胶-凝胶旋涂工艺在普通玻璃基底上生长本征ZnO薄膜和Mg_xZn_(1-x)O复合薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-vis)、光致发光(PL)等测试手段对样品进行表征,分别对半导体合金薄膜的晶格参数与结构、结晶质量、光学... 详细信息

利用溶胶-凝胶旋涂工艺在普通玻璃基底上生长本征ZnO薄膜和Mg_xZn_(1-x)O复合薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-vis)、光致发光(PL)等测试手段对样品进行表征,分别对半导体合金薄膜的晶格参数与结构、结晶质量、光学透过率及其禁带宽度进行分析与研究.比较Mg_xZn_(1-x)O薄膜与本征ZnO薄膜的XRD图谱后发现,Mg元素可提高薄膜的结晶质量,但是复合薄膜的c轴择优取向没有因为Mg元素的引入而得到改善.随着Mg元素掺杂量的增加,Mg_xZn_(1-x)O(x=0.10、0.20、0.30)复合薄膜的带隙随之变宽,薄膜组分为Mg0.20Zn0.80O和Mg0.30Zn0.70O时,光致发光谱中出现了强度较大的紫外发光峰,组分为Mg0.20Zn0.80O薄膜的带隙展宽效果较为明显且光学透过率较优.

关键词：溶胶凝胶法 ZnO薄膜 MgxZn1-xO薄膜光致发光带隙展宽

AZO种子层对ZnO纳米棒结构和光致发光性能的影响

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辽宁师范大学学报（自然科学版） 2016年第4期39卷 469-473页

作者：王玉新刘奇刘子伟张巍陈苗苗臧谷丹崔潇文辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

采用水热法以不同溅射时间（5-25min）制备的AZO种子层载玻片为衬底,制备出具有较好光致发光性能的ZnO纳米棒.采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光谱（PL）表征了样品的晶体结构、表面形貌和光致发光性能.结果表明... 详细信息

采用水热法以不同溅射时间（5-25min）制备的AZO种子层载玻片为衬底,制备出具有较好光致发光性能的ZnO纳米棒.采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光谱（PL）表征了样品的晶体结构、表面形貌和光致发光性能.结果表明：AZO种子层对ZnO纳米棒起到了很好的导向作用,使c轴取向更好,实现对生长方向的控制.AZO种子层的溅射时间对纳米棒的PL谱有重要影响,在一定范围内随着溅射时间的增加,ZnO纳米棒的近紫外发光峰有明显的增强,深能级发光峰有一定的减弱.当溅射时间为15min时,PL谱显示紫外发光峰强度最大,光致发光性能最佳.

关键词： AZO种子层水热法表面形貌光致发光谱

K掺杂量对K-N共掺ZnO薄膜光学性能的影响

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辽宁师范大学学报（自然科学版） 2018年第4期41卷 470-475页

作者：王玉新臧谷丹陈苗苗崔潇文赵帅王磊李真阎堃辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

利用超声喷雾热解法在石英玻璃衬底上制备不同K掺杂量的K-N共掺ZnO薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光谱(PL谱)和紫外-可见分光光度计对K-N共掺ZnO薄膜的晶体结构、表面形貌及光学性能进行表征.结果表明:K-N共掺... 详细信息

利用超声喷雾热解法在石英玻璃衬底上制备不同K掺杂量的K-N共掺ZnO薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光谱(PL谱)和紫外-可见分光光度计对K-N共掺ZnO薄膜的晶体结构、表面形貌及光学性能进行表征.结果表明:K-N共掺ZnO薄膜为六方纤锌矿结构并沿(002)方向择优生长;随着K掺杂量的增加,薄膜紫外发射峰的强度先升高后降低,并且吸收边出现轻微蓝移,禁带宽度增大;K-N共掺ZnO薄膜的透过率随K的掺杂量的增加先升高后降低,在65%～70%之间浮动.当K掺杂原子比为0.025时,所制备的薄膜具有高度的c轴择优取向,其薄膜表面均匀、光滑平整,具有较好的结晶度和光学性能.

关键词： ZnO薄膜超声喷雾热解法 K-N共掺表面形貌光学性能