铝掺杂ZnO薄膜结构与光学特性的研究的中期报告.docx

铝掺杂ZnO薄膜结构与光学特性的研究的中期报告

中期报告

一、研究目的

本研究旨在通过掺杂不同浓度的铝元素来制备铝掺杂ZnO薄膜，探究不同掺杂浓度下其结构和光学特性的变化规律，为其在光电器件等领域的应用提供参考。

二、研究内容

1.实验材料

ZnO薄膜（纯度为99.99%）、铝粉（纯度为99.9%）、氧化铝贝茵（Al2O3，纯度为99.99%）、甲基异丙醇（MIBK，纯度为99.9%）、二甲基亚砜（DMSO，纯度为99.999%）。

2.实验方法

制备流程如下：

2.1制备掺杂前的ZnO薄膜

将ZnO薄膜通过磁控溅射法沉积在石英基板上，控制沉积温度为300℃，沉积时间为30min，气压为0.1Pa，靶材用量为10g。

2.2制备不同掺杂浓度的铝掺杂ZnO薄膜

a.将铝粉与Al2O3以1:1的比例混合，放入石英舟中，将舟放置于靶材下方。在磁控溅射过程中，靶材和Al2O3混合物同时加热，通过反应蒸发入侵到ZnO基底中。

b.依次沉积不同浓度的铝掺杂ZnO薄膜，浓度分别为1、3、5、7和9%，沉积条件与掺杂前的ZnO薄膜相同。

2.3表征结构和光学特性

a.通过X射线衍射仪（XRD）对不同浓度的铝掺杂ZnO薄膜进行了晶体结构分析。

b.通过紫外-可见（UV-Vis）光谱仪测量了不同浓度的铝掺杂ZnO薄膜的光学吸收特性。

三、研究进展

目前已完成了铝掺杂ZnO薄膜的制备和晶体结构分析。实验结果表明，铝掺杂ZnO薄膜的结构为六方晶系，晶格常数与掺杂前的ZnO薄膜相近，但其晶粒尺寸随着掺杂浓度的增加呈现出逐渐变小的趋势。

下一步将继续进行光学吸收特性的测试和分析，比较不同浓度的铝掺杂ZnO薄膜在光电应用中的优势和局限性。