1. 研究目的与意义（文献综述）

在近几十年里，材料科学取得了长足的进展。具备各种优异性能的新材料层出不穷。材料的选择范围已经不再仅仅局限于少数几种传统材料．而是包括了种类繁多、性能和用途各异的成千上万种新型材料。近年来由于微电子等领域内薄膜材料科学技术的飞速发展, 薄膜制备技术也得到了迅速发展，并在高技术、新材料领域中起着举足轻重的作用。

而作为宽禁带半导体材料的氧化锌（zno）薄膜在近年来则是一个热点。zno晶体为六方纤锌矿结构，室温下的禁带宽度为3.3ev，晶格常数a =0.325 nm，c = 0.521nm^[1]。早在三十年前，人们就发现了电子束泵浦zno体材料低温受激辐射^[2]，但由于其辐射的强度随温度升高而迅速衰减，故限制了该材料的使用价值。自1997年以来，日本东北大学材料研究所的bagnall等人^[3]，美国西北大学材料研究中心的cao等人^[4]，香港科技大学的zu等人^[5]先后报道了zno薄膜材料的受激发光现象，这也重新激发了人们对zno薄膜发光特性研究的热情。zno薄膜是一种理想的透明导电薄膜,可见光透射率高达90%，电阻率可低至10^-4Ω·cm。zno在紫外波段存在着受激发射更是其显著优点。

此外，zno薄膜激子束缚能为60 mev，还具有良好的机电耦合系数、压敏气敏特性、自清洁和超疏水特性、光电特性及抗辐照特性等而被广泛应用于太阳能电池、发光二极管、气敏传感器、光催化等领域^[6,7]，同时在紫外探测器、led（发光二极管）、ld（激光二极管）等诸多领域也有着巨大的开发潜力。而且zno薄膜的许多制作工艺与集成电路工艺相容，可与硅等多种半导体器件实现集成化，因而备受人们重视，具有广阔的发展前景。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容包括：

1、材料制备：以二水合醋酸锌（zn(ch₃coo)₂·2h₂o）为主体材料，以九水合硝酸铝（al(no₃)₃·9h₂o）、二水氯化亚锡( sncl₂·2h₂o)及五水四氯化锡（sncl₄·5h₂o）为掺杂剂，乙醇胺（mea）为稳定剂，乙二醇甲醚为溶剂，通过溶胶凝胶旋涂法制备sn-al共掺杂zno薄膜。

2、在制备sazo薄膜的基础上，分别研究热处理温度、热处理时间以及离子掺杂量等条件对薄膜性能的影响，以期得到光电性能更佳的透明导电薄膜。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，制备sazo薄膜材料。

第8－12周：利用xrd、sem、afm、uv-vis、四探针电阻率测试仪等测试手段对所制备的sazo薄膜材料进行物相、结构和性能表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] king, s.l; gardeniers, j.g.e; boyd, i.w. pulsed-laser deposited zno for device application. appl surf sci 1996; 96-98: 811-818.

[2] nicoll, f.h. ultraviolet zno laser pumped by an electron beam. appl phys lett,1966; 9:13-15.

[3] chen, y.; bagnall, d.m.; zhu,z.; sekiuchi, t.; park, k.-t.; hiraga, k.; yao, t.; koyama, s.; shen, m.y.; et al. growth of zno single crystal thin films on c-plane (0001) sapphire by plasma enhanced molecular beam epitaxy. appl phys lett, 1997; 70 (17): 2230-2232.