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RBS和XRD研究Fe、N共掺ZnO薄膜的制备
RBS和XRD研究Fe、N共掺ZnO薄膜的制备
摘要
Fe、N掺杂对ZnO薄膜的性质具有重要影响。本研究使用RBS和XRD技术对Fe、N共掺杂的ZnO薄膜进行制备和表征。通过改变共掺杂的浓度，研究其对薄膜晶体结构和化学成分的影响。实验结果表明，Fe、N掺杂显著改变了ZnO薄膜的微观结构和晶粒尺寸。
引言
ZnO是一种广泛应用于光电器件中的半导体材料。目前已经开展了大量关于掺杂ZnO薄膜的研究，以提高其电学和光学性能。Fe、N掺杂是其中一种常用的掺杂方式，因其能够有效地调节ZnO材料的电子结构，从而影响其光学和电学性质。因此，研究Fe、N共掺杂对ZnO薄膜性能的影响具有重要意义。
实验方法
本研究使用RF磁控溅射技术在石英衬底上制备了Fe、N共掺杂的ZnO薄膜。在溅射过程中，掺杂源分别为Fe和N。通过改变溅射功率和气体通量，控制不同掺杂浓度的薄膜制备。制备完成后，使用X射线衍射仪对薄膜的晶体结构进行表征，使用RBS技术分析薄膜的化学组成。
结果与讨论
XRD分析结果显示，掺杂Fe和N后，ZnO薄膜出现了明显的衍射峰移。这表明Fe、N的引入导致了晶格的畸变。此外，随着Fe和N的掺杂浓度增加，衍射峰的位置发生进一步改变。这说明掺杂浓度对薄膜的晶体结构起到了重要作用。
RBS分析结果显示，随着Fe、N掺杂浓度的增加，薄膜中的Fe和N的含量也相应增加。进一步分析表明，掺杂浓度对薄膜表面形貌和晶粒尺寸也有显著影响。随着掺杂浓度的增加，薄膜表面出现了小颗粒的聚集现象，并且晶粒尺寸也有所增加。
结论
本研究通过RBS和XRD技术对Fe、N共掺杂的ZnO薄膜进行了制备和表征。实验结果表明，Fe、N掺杂显著改变了薄膜的微观结构和晶粒尺寸。掺杂浓度对薄膜的晶体结构和化学成分起到重要作用。这为进一步研究掺杂ZnO薄膜的性能提供了参考。
参考文献
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