湿化学法制备的ZnO薄膜中高度c轴取向晶体生长诱导的巨大异?？杀ズ臀招形?

摘要： 采用湿化学溶胶-凝胶旋涂技术在裸玻璃基板上制备了不同厚度（30纳米、90纳米、110纳米、150纳米）的ZnO薄膜。X射线衍射结果表明，当厚度减至30纳米时，晶体生长取向从半极性向极性转变。通过连续波长条件下的开孔和闭孔Z扫描测量，量化了所制备纳米薄膜的非线性特性。30纳米厚ZnO膜的开孔Z扫描透射曲线显示出归一化谷值到归一化峰值的显著转变，其中归一化谷值和峰值分别对应反向饱和吸收（RSA）和饱和吸收（SA）行为。RSA现象源于众所周知的双光子吸收（TPA）机制，而SA行为则由沿c轴电子-空穴波函数重叠度降低所致。30纳米厚ZnO膜的闭孔Z扫描测量显示其通过自聚焦机制违反了双抛物线带（TPB）和克拉默斯-克勒尼希关系，该自聚焦效应归因于ZnO薄膜较薄产生的热效应。然而在90纳米、110纳米和150纳米厚的ZnO膜中则观察到自散焦行为。