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多孔硅的孔隙对硫化锌/多孔硅光电性质的影响

王彩凤 李清山 胡波 梁德春

引用本文:
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多孔硅的孔隙对硫化锌/多孔硅光电性质的影响

    作者简介: 王彩凤(1982- ),女,硕士,助教,主要从事纳米发光薄膜的制备及光电器件.E-mail:cfwang_2004@163.com.
  • 基金项目:

    滨州学院“青年人才创新工程”科研基金资助项目(BZXYQNLG200703);滨州学院科研基金资助项目(BZXYG1001)

  • 中图分类号: O734

Influence of porous silicon porosity on optoelectronic property of ZnS/porous silicon

  • CLC number: O734

  • 摘要: 为了研究衬底多孔硅(PS)的孔隙对硫化锌/多孔硅(ZnS/PS)复合体系的光学性能和电学性质的影响,采用脉冲激光沉积方法在不同孔隙度的PS衬底上沉积了硫化锌薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计和Ⅰ-Ⅴ特性曲线分别研究了PS衬底上ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌和ZnS/PS复合体系的光学和电学性质。结果表明,沉积的ZnS薄膜呈立方相晶体结构,沿β-ZnS(111)晶向择优取向生长。随着衬底PS孔隙的增多,ZnS薄膜衍射峰的强度减小,且薄膜表面出现一些空洞和裂缝;在ZnS/PS复合体系的光致发光谱中,PS的发光相对于未沉积ZnS薄膜的PS有所蓝移,随着PS孔隙的增多,该蓝移量增大,而且在光谱中间550nm左右出现了一个新的绿光发射,归因于ZnS的缺陷中心发光。ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,整个ZnS/PS复合体系呈现出较强的白光发射。ZnS/PS异质结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线呈现出与普通二极管相似的整流特性,在正向偏置下,电流密度较大,电压降较低;在反向偏置下,电流密度接近于0。随着衬底PS孔隙的增多,正向电流增大。该项研究结果为固态白光发射器件的实现奠定了基础。
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-27
  • 录用日期:  2010-02-26
  • 刊出日期:  2010-11-25

多孔硅的孔隙对硫化锌/多孔硅光电性质的影响

    作者简介: 王彩凤(1982- ),女,硕士,助教,主要从事纳米发光薄膜的制备及光电器件.E-mail:cfwang_2004@163.com
  • 1. 滨州学院, 物理与电子科学系, 滨州, 256603;
  • 2. 鲁东大学, 物理系, 烟台, 264025;
  • 3. 滨州学院, 飞行学院, 滨州, 256603;
  • 4. 中国科学院, 半导体研究所, 北京, 100083
基金项目:  滨州学院“青年人才创新工程”科研基金资助项目(BZXYQNLG200703);滨州学院科研基金资助项目(BZXYG1001)

摘要: 为了研究衬底多孔硅(PS)的孔隙对硫化锌/多孔硅(ZnS/PS)复合体系的光学性能和电学性质的影响,采用脉冲激光沉积方法在不同孔隙度的PS衬底上沉积了硫化锌薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计和Ⅰ-Ⅴ特性曲线分别研究了PS衬底上ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌和ZnS/PS复合体系的光学和电学性质。结果表明,沉积的ZnS薄膜呈立方相晶体结构,沿β-ZnS(111)晶向择优取向生长。随着衬底PS孔隙的增多,ZnS薄膜衍射峰的强度减小,且薄膜表面出现一些空洞和裂缝;在ZnS/PS复合体系的光致发光谱中,PS的发光相对于未沉积ZnS薄膜的PS有所蓝移,随着PS孔隙的增多,该蓝移量增大,而且在光谱中间550nm左右出现了一个新的绿光发射,归因于ZnS的缺陷中心发光。ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,整个ZnS/PS复合体系呈现出较强的白光发射。ZnS/PS异质结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线呈现出与普通二极管相似的整流特性,在正向偏置下,电流密度较大,电压降较低;在反向偏置下,电流密度接近于0。随着衬底PS孔隙的增多,正向电流增大。该项研究结果为固态白光发射器件的实现奠定了基础。

English Abstract

参考文献 (14)

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