硒化鋅(ZnSe)是一種備受(shòu)關注的II-VI族直接寬帶隙半導體(tǐ)材料,因其在(zài)諸如發(fā)光二級管、藍綠色半導體(tǐ)激光器及(jí)中紅(hóng)外(wài)激光器等光(guāng)電子(zǐ)器件方麵有很高的應用價值,近些年受到廣泛研究。納米薄膜及納米柱形式的納米材料是目前半導體研究發展的主導方(fāng)向,也是(shì)實(shí)現某些功能的應用集(jí)成單元(yuán),因此獲得良好的納米薄膜及納米(mǐ)柱是工作的關鍵。隨著科技的發展和工藝設備的提高,人們開發(fā)出多種方法(fǎ)手段(duàn)來製備硒化鋅納(nà)米材料,本課題研究以采用電子束蒸發沉積係統生長硒化鋅半(bàn)導體納米材料為出發點,先後進行了硒化鋅納米薄膜、摻鉻硒化鋅(xīn)納米薄(báo)膜(mó)和硒化鋅納米柱(zhù)陣列的製備工(gōng)作,具體研究內容和結果分析如下:首先,基於腔溫和基底運動狀態兩因素考慮,利用電子束蒸鍍係統在ITO玻璃基底上製備出三種相同厚度的ZnSe薄膜,通過原子力(lì)顯微鏡(AFM)對其測試分析得知在腔溫20度、基底保持旋轉的條件下生長的薄(báo)膜(mó)樣品表麵光滑平坦。利用(yòng)熒光(guāng)光譜儀測試了三(sān)種硒化鋅(xīn)薄膜的室溫光致(zhì)發光譜,並對其發光機理進行了簡單分析。運用X射線衍射儀(XRD)、掃描電(diàn)鏡(SEM)及能譜分析儀對生長質量好的ZnSe薄(báo)膜(mó)進行了微觀結構和成分的表征,結果證明顯示薄膜樣品晶粒大小均勻、密集分布,具有良好的結晶性能,呈現沿<111>取向生長的立方閃(shǎn)鋅礦結構,同時存在少量的鋅(xīn)元素缺失(shī)。利用光譜(pǔ)儀測試了樣品在可見光區域的透射譜,擬合計算出薄膜樣品的光學帶隙為(wéi)2.66eV。其次,利用電子(zǐ)束蒸發沉積係(xì)統通過掠角沉積方法(GLAD)在ITO玻璃基底上成功製備出傾斜生長和垂直生長兩種模式的硒化鋅納米柱(zhù)陣列,通過(guò)場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察沉(chén)積(jī)鍍率、腔內初溫和掠射角度會對納米柱的生長結構產(chǎn)生影響。運用能譜分(fèn)析、X射線衍射儀和拉曼光譜儀等(děng)手段表征直立(lì)硒(xī)化鋅透鏡納米柱的微觀形態結(jié)構和化學組分,結果顯示結晶質量優越、符合化學計(jì)量比(bǐ)的樣品具有立方閃鋅礦結構。均勻規則的光刻光柵基底誘(yòu)導(dǎo)生長出周期分布、同取(qǔ)向生長的納米柱陣列結構。利用熒光光譜儀測試了直立硒化鋅納米柱結(jié)構的室溫光致發光譜,結果顯示除了(le)產生460nm的本征發射峰(fēng)之外,存在485nm的強發射峰(fēng),相比薄膜(mó)樣品(pǐn),與鋅缺陷相關的529nm發射強度變弱。最後,采用普通燒(shāo)結陶瓷的方法製備摻雜鉻硒化鋅靶材,通過(guò)電子束蒸(zhēng)發沉(chén)積係統獲得薄膜樣品,經X射線(xiàn)衍射測試得知,相比未摻雜的硒化鋅薄膜,(111)衍射峰向小角度微移。同時利用熒光(guāng)光譜儀對兩不同摻鉻濃度的硒化鋅薄膜樣品(pǐn)進行了光致發光測試並分析了(le)其(qí)發光機理(lǐ),證實了樣品中深層(céng)發光中心(xīn)Cr+2與Cr+1電荷態的存在(zài)。