王咸海，赵雪薇，洪瑞金，2*，陶春先，2，张大伟，2

1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200092

2. 上海市现代系统光学重点实验室, 上海 200092

钼掺杂氧化锌薄膜的结构、光学和表面等离子体特性研究

王咸海1，赵雪薇1，洪瑞金1，2*，陶春先1，2，张大伟1，2

1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200092

2. 上海市现代系统光学重点实验室, 上海 200092

室温下，通过直流磁控反应溅射在石英衬底上制备一系列钼掺杂氧化锌薄膜。分别采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、分光光度计及拉曼光谱仪研究了钼掺杂浓度对氧化锌薄膜结构、表面形貌、光学性能和表面等离子体特性的影响。XRD测试结果表明，零掺杂氧化锌薄膜结晶良好，呈c轴择优取向，掺杂后薄膜缺陷增多，结晶质量下降，当掺杂浓度达到3.93 Wt%时，薄膜由c轴择优取向的晶态转变为非晶态。AFM测试结果表明非晶态掺钼氧化锌薄膜表面光滑，粗糙度最低可达489 pm。透射光谱表明所有薄膜样品在可见光范围(400～760 nm)平均透过率均达到80%，禁带宽度随着掺杂浓度的提高从3.28 eV单调增加至3.60 eV。吸收光谱表明氧化锌薄膜表面等离子体共振吸收峰随钼掺杂量的增大发生蓝移，而拉曼光谱表明Mo重掺杂时ZnO薄膜表面拉曼散射信号强度显著降低。通过Mo掺杂获得非晶态氧化锌薄膜，拓宽了氧化锌薄膜材料的应用领域，同时研究了Mo掺杂浓度对氧化锌薄膜表面等离子体的调控作用，这对制备氧化锌基光子器件具有重要参考价值。

掺钼氧化锌(MZO)薄膜； 重掺杂；……