近日，我院光电子材料与探测技术团队与美国肯尼索州立大学(Kennesaw University)紧密合作，对镍掺杂氧化锌薄膜的结构和光学性质展开研究。研究论文以“Multi-technique investigation of Ni-doped ZnO thin films on sapphire by metalorganic chemical vapor deposition”为题由《journal of vacuum science and technology: A》 接收发表。

镍掺杂氧化锌在自旋电子器件中有大的应用潜力，然而结构均一、能带可控、光学性能优异的高质量镍掺杂薄膜仍然难以获取。在这项研究中，通过高镍源流量(25，50，100，150sccm)在蓝宝石衬底上制备了镍掺杂的氧化锌薄膜。研究发现镍掺杂会挤压氧化锌晶格并使其晶粒减小，同时表面粗糙度增大。掺杂引入的缺陷浓度存在梯度变化，使光致发光强度和带隙呈现差异。采用修正的Varshni拟合从缺陷团聚能量的角度对缺陷梯度进行了量化分析。另外，镍掺杂的不均匀性的增加也导致了晶体振动的不对称性。研究结果为制备高性能的镍掺杂氧化锌薄膜提供了有价值的参考。

论文DOI:10.1116/6.0000816。

论文作者：陈基伟（硕士生），王家斌（博士生），Vishal Saravade，Ian T. Ferguson(肯尼索州立大学)，胡卫国，冯哲川（通讯作者），万玲玉（通讯作者）。