ZnO光电特性的研究是近年来兴起的热门课题,由于在光信息领域的应用前景而受到广泛关注并正在高速发展。目前,在解决高质量薄膜外延和P型掺杂等方面已取得了很大的进展。相比之下,对ZnO发光中心和激发机理的研究却相当薄弱,尤其是激发机理的研究几乎是空白。而研究ZnO的主要目的是制备紫外发光和激光二极管,如果缺乏对ZnO发光中心和激发机理的深入了解是很难达到上述目的的。对这一问题的研究不仅有助于寻找提高ZnO发光效率的途径,而且有助于对材料生长指出正确的努力方向,因此有非常重要的研究价值。在我们多年对ZnO光电特性的研究中,发现一些奇异的没有报道过的现象,如点状发光现象,激发能量高于发射能量的数值远远大于理论预测的结果,还发现薄膜的表面态和界面态、结晶形态及缺陷状态等对发光有不同的影响,推测某些缺陷可能有助于ZnO的发光。弄清这些问题对了解ZnO的发光机理将产生重要作用,也为ZnO的应用打下基础。
ZnO光电特性的研究是近年来兴起的热门课题,由于它在光信息领域有很大的应用前景而受到广泛关注。目前,在解决高质量薄膜外延和P型掺杂等方面已取得了很大的进展。相比之下,对ZnO发光中心和激发机理的研究却相当薄弱,尤其是激发机理的研究几乎是空白。而研究ZnO的主要目的是制备紫外发光和激光二极管,如果缺乏对ZnO发光中心和激发机理的深入了解是很难达到上述目的的。对这一问题的研究不仅有助于寻找提高ZnO发光效率的途径,而且有助于对材料生长指出正确的努力方向,因此有非常重要的研究价值。本课题计划针对我们以发现的一些奇异的现象,深入研究ZnO薄膜的结晶形态及缺陷等对发光的影响,进一步了解ZnO的发光机理,为ZnO的应用打下基础。该课题目前已基本完成了原定的任务,主要取得了以下结果1)ZnO可见发光来自多种本征缺陷,不同的本征缺陷产生不同的发光峰。特别是对锌填隙缺陷和氧反位缺陷的研究结果还没有见到其他的报道。2)研究了ZnO的近带边辐射机理,提出自由激子双电子发射的新概念;3)研究了阳离子(Ag)掺杂ZnO薄膜的光电特性和发光机理。