采用溶膠-凝膠法在玻璃基底上制備了ZnOBLi 薄膜。研究了薄膜厚度對薄膜結構及光電性能的影響，結果表明：所有薄膜均由具有c 軸優先生長取向的六角纖鋅礦結構的ZnO 晶體構成，晶體的粒徑隨厚度的增加先增大而后減小；薄膜的方阻隨厚度的增加先減小后增大，當薄膜厚度為6 層時，可獲得最低方阻；所有薄膜均是透明的，在可見光區的平均透光率> 80%；薄膜具有較強的紫外、綠光發光特性以及微弱的藍光發光特性，隨著薄膜厚度的增加，三種發光峰逐漸增強。

　　ZnO 薄膜是一種新型的II-IV 族寬禁帶半導體材料，禁帶寬度為3.37 eV，激子束縛能為60 meV，常見的多晶ZnO 為六角纖鋅礦結構。ZnO 具有材料來源非常豐富、價格低廉、無毒、化學穩定性較高、易實現摻雜等優點，因此在透明電極、平板顯示器和太陽能電池領域得到了廣泛的應用。目前，許多薄膜制備技術可以用于ZnO薄膜的生長，包括有磁控濺射(Magnetron Sputtering) 、脈沖激光沉積(Pulsed Laser Deposition) 、化學氣相沉積(CVD) 、噴霧熱解(Spray Pyrolysis) 、分子束外延(Molecular Beam Epitaxy) 、溶膠-凝膠法( So-lGel) 等。其中，溶膠-凝膠法( So-lGel) 具有成膜均勻性好，與襯底附著力強，易于原子級摻雜，可精確控制摻雜水平等優點，而且無需真空設備，工藝簡單，正受到薄膜研究人員的廣泛注意。

　　摻雜可以有效的改進半導體的光電特性。摻雜Al 元素制備出了性能良好的ZnO 薄膜和透明電極，Mg 摻雜可以改變ZnO 薄膜的禁帶寬度，提高光學性能，摻雜Co，Ni，Mn 等可以制備出磁性材料，Pd 或Ag 摻雜ZnO 納米粒子的光催化活性大幅度提高。而有關堿金屬摻雜ZnO 薄膜研究的報道比較少，有待進一步探索。本文采用溶膠-凝膠法在石英玻璃襯底上使用旋涂法生長了結晶質量高、取向性好的ZnOBLi 薄膜，并著重研究了薄膜厚度對ZnOBLi 薄膜結構和光電性能的影響。

1、實驗

　　實驗中采用的原料為分析純的乙酸鋅(Zn( CH3COO ) 2# 2H2O) 、無水乙醇( C2H5O ) 、乙醇胺( C2H7NO) 和氯化鋰( LiCl) 。稱取10 g Zn( CH3COO) 2#2H2O，溶解于60 mL 無水乙醇，加入與Zn2+ 摩爾比為1B1 的乙醇胺作穩定劑，60 ℃回流攪拌1 h 后，再分別加入一定摩爾比的氯化鋰( LiCl ) 粉末，60 e 回流攪拌1 h。然后在空氣中靜置陳化5 d，得到不同摻雜的鋅溶膠。實驗采用旋轉涂覆技術制備薄膜，基底為拋光石英玻璃。鍍膜前，基底依次用洗潔劑、濃鹽酸、丙酮、無水乙醇、去離子水各超聲清洗15min 后在加熱平臺上烘干。在勻膠機上先以1000 r/min 勻膠12 s，再以4000 r/min 勻膠30 s，置于加熱平臺上300 ℃干燥10 min。為了使薄膜達到一定的厚度，上述過程分別重復4、6、8 次。最后用SX-4-10箱式電阻爐，在600 ℃大氣環境下退火1 h。

　　采用D/max-RA 型X 射線衍射( XRD) 儀表征薄膜的物相組成和結晶情況，Cu 靶，K A輻射源( K=0.154056 nm) ，工作電壓為40 kV，工作電流為36mA。采用QuanTA-200F 型環境電子掃描電子顯微鏡( SEM) 分析薄膜的表面形貌。采用紫外-可見分光光度計(Perkin Elmer Lambda 750) 分析薄膜的光學性能。采用偏振穩態熒光光譜儀( Nicolet F-7000) 分析薄膜的光致發光效果。采用KDY-1 型四探針電阻率/ 方阻測試儀分析薄膜的電學性能。

3、結論

　　采用溶膠-凝膠法在石英玻璃上制備了ZnOBLi薄膜，主要研究了薄膜厚度對薄膜結構、光電性能的影響，結果表明： 薄膜樣品的生長具有明顯的(002)方向的擇優取向，隨著薄膜厚度的增加，XRD 圖譜中衍射峰的強度先增大后減小。薄膜的晶粒隨薄膜厚度先增加而后減小。薄膜方阻隨厚度的增加有先減小后增大的變化趨勢，而厚度為6 層的薄膜方阻最小，導電性能最好。隨薄膜厚度增加，薄膜透射率逐漸減小，薄膜的紫外吸收邊發生了紅移，意味著薄膜的光學禁帶寬度減小。在325 nm 波長激發源的激發下，薄膜樣品具有較強的紫外、綠光發光特性以及微弱的藍光發光特性，隨著薄膜厚度的增加，三種發光峰逐漸增強。