硒化鋅(xīn)(ZnSe)是一種備受關注(zhù)的II-VI族直接寬帶隙半導體材料,因其在諸如發光二級管、藍綠色半導體激光器及中紅外激光器等光電子器件方麵有(yǒu)很高的應用價值,近些年受到廣泛研究。納米薄膜及納米柱(zhù)形式的納米材料是目前半導體研究發展的主導方向,也(yě)是實現某些功能的(de)應用集成單(dān)元,因此獲得良好的納米薄膜及納米柱是工作的關鍵。隨著科技的發展和工(gōng)藝設備的提高,人們開發出多種方法手段來製備硒化鋅納米材料,本課題研(yán)究以采用電子束蒸發沉積係統生長硒化鋅半導體納米材料為出發點(diǎn),先後進行了硒化鋅納米薄膜、摻鉻硒化鋅納米薄膜(mó)和硒化鋅納米柱陣列的(de)製(zhì)備工作,具體研究內容和結果(guǒ)分析如下:首先,基於(yú)腔(qiāng)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(jī)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(qí)測試(shì)分析(xī)得知在腔溫20度、基底保持旋轉的條件下生長的薄膜樣品表(biǎo)麵光滑平坦。利用熒光光譜儀測試了三種硒(xī)化鋅薄膜的室溫光致發光譜,並(bìng)對其發(fā)光機理進行了簡單(dān)分析。運用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)及能(néng)譜分析儀對生長質量(liàng)好的ZnSe薄膜進(jìn)行了微觀(guān)結構和成分(fèn)的表征,結(jié)果證明顯示薄膜樣品(pǐn)晶粒大(dà)小均勻、密(mì)集分(fèn)布,具有良好的結(jié)晶性能,呈現沿<111>取向生長的立方閃鋅礦(kuàng)結(jié)構,同時存在少量的鋅元(yuán)素缺失。利用光譜(pǔ)儀測試了樣品在可見光區域(yù)的(de)透射譜,擬合計算出薄膜樣品的光學帶(dài)隙為2.66eV。其次,利用電子束蒸發(fā)沉積係統通過掠角沉積方(fāng)法(GLAD)在ITO玻璃基底上成功製備出傾斜生(shēng)長和垂直生長(zhǎng)兩種模式的硒化鋅(xīn)納米柱(zhù)陣列,通過場發射掃描電(diàn)子顯微鏡觀察沉積鍍率、腔內初溫和掠射角度會對納米柱的生長結構產生(shēng)影響。運用能譜分析、X射線衍射儀和(hé)拉曼光譜儀等手段表征直立硒化鋅透鏡納米柱的微觀形態結構和化學組(zǔ)分,結果顯示結晶質量優越、符合化學計量比的樣品具有立(lì)方閃鋅礦(kuàng)結(jié)構。均勻規則的光刻光柵基底誘導生長出周期分布(bù)、同取向生長的納米柱陣列(liè)結(jié)構。利用熒光光譜(pǔ)儀測試了直立硒化(huà)鋅納米(mǐ)柱結構的室溫(wēn)光致發光譜,結果顯示除了(le)產生460nm的本征發射(shè)峰(fēng)之(zhī)外,存在485nm的強發射峰,相比薄膜樣品,與鋅缺(quē)陷相(xiàng)關的529nm發射(shè)強度變弱。最後,采用普通燒結陶瓷的方法製備摻雜鉻硒化鋅靶材(cái),通過電子束蒸發(fā)沉積係統獲得薄膜樣品,經(jīng)X射線衍射測試得知,相比未摻雜的硒化鋅薄膜,(111)衍射峰向小角度微(wēi)移。同(tóng)時利用(yòng)熒光光(guāng)譜儀對兩不同摻鉻濃度的硒化鋅薄膜樣品進行了光(guāng)致發光測試並分(fèn)析了其發光機理,證實了樣品中深層發光中心(xīn)Cr+2與Cr+1電荷態的存在。