Cu掺杂ZnO的光致发光光谱

许露¹，梁红伟¹，刘远达¹，李春野¹，冯秋菊¹，柳阳¹，李国兴²，杜国同^1,2

1. 大连理工大学物理与光电工程学院2. 吉林大学电子工程系集成光电子国家重点实验室

摘 要：ZnO是宽禁带半导体,室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,是制备光电器件的优选材料。然而,p型掺杂仍是亟待解决的问题。ⅠB元素Cu被认为在ZnO中产生受主能级,可以实现ZnO的p型掺杂。综述了各种制备方法、制备条件和激发条件下得到的Cu掺杂ZnO薄膜、纳米线和纳米棒的光致发光谱和机理,总结出Cu掺杂ZnO光致发光谱的带边发射会因为Cu的掺杂强度降低,或出现发射中心红移等现象。可见光区域由于Cu掺杂会产生新的蓝光、绿光和橙光发射峰,蓝光发射峰可能与Cu2+-Cu+跃迁或VZn和Zni有关;绿光发射峰可能与Cu杂质或VO-VZn跃迁有关,Cu掺杂还可能引入非辐射复合的点缺陷中心;橙光发射峰则可能由于Cu杂质受主能级向深施主能级跃迁而产生。

关键词：Cu掺杂ZnO;光致发光;带边发射;可见光发射;