Influence of the Annealing Temperature on the Structural and Optical Properties of N-Doped ZnO Films
退火温度对掺氮ZnO薄膜结构和光电特性的影响

采用Zn3N2热氧化法在直流磁控溅射设备上制备了掺氮Zn0薄膜(ZnO:N),研究了不同退火温度对样品结构和光电特性的影响.X射线衍射谱(XRD)结果表明,Zn3N2在600℃以上退火即可转变为Zn0:N薄膜.X射线光电子能谱(XPS)发现,在热氧化法制备的ZnO:N薄膜中,存在两种与N相关的结构,分别是N原子替代O(受主)和N2分子替代O(施主),这两种结构分别于不同的退火温度下存在,并且700℃下退火的样品在理论上具有最高的空穴浓度,这一点也由霍尔测量结果得到证实.同时,从低温PL光谱中观察到了与N.受主有关的导带到受主(FA)和施主-受主对(DAP)的跃迁,并由此计算出热氧化法制备的ZnO:N薄膜中的N.受主能级位置.