氧化鋅薄膜生長(zhǎng)和退火對(duì)薄膜質(zhì)量的影響.pdf

1、ZnO是一種寬禁帶的直接帶隙半導(dǎo)體材料，具有非常高的激子束縛能（60mV），即使在室溫條件下激子也不會(huì)分解，因此可以被用作光發(fā)射器件，如 LED和LD等。此外 ZnO具有優(yōu)異的壓電和光電性能，可以被用作聲表面波器件、壓敏電阻和探測(cè)材料等。
　　本文用射頻反應(yīng)磁控濺射制備了高度c軸擇優(yōu)取向的ZnO薄膜，采用原子力顯微鏡（AFM）、X射線（XRD）、Hall測(cè)試儀、紫外—可見分光光度計(jì)和X光電子能譜等分析測(cè)試手段，研究了樣品的表面形貌

2、、晶體結(jié)構(gòu)、光學(xué)和電學(xué)性能等。
　　通過 AFM觀察在GaAs（001）上生長(zhǎng) ZnO薄膜的表面形貌隨時(shí)間演化，研究了ZnO薄膜生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過程。根據(jù)表面粗糙度（RMS）隨時(shí)間變化，把薄膜生長(zhǎng)分為島狀生長(zhǎng)、擴(kuò)散生長(zhǎng)和二次島狀生長(zhǎng)三個(gè)階段。并用峰的密度、一維功率密度譜（1D PSD）和二維功率密度(2D PSD)譜進(jìn)一步證實(shí)了我們對(duì)ZnO薄膜的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過程的分析。
　　ZnO薄膜的質(zhì)量和生長(zhǎng)工藝與襯底有密切關(guān)系。為研究不同襯底

3、對(duì)薄膜ZnO質(zhì)量和生長(zhǎng)工藝的影響，選擇了在自制的LiNbO3作為生長(zhǎng)ZnO薄膜的襯底材料。研究表明在LiNbO3上生長(zhǎng)ZnO薄膜具有很強(qiáng)的c軸擇優(yōu)取向，XRD衍射圖中只能觀察到ZnO的（002）和（004）衍射鋒。生長(zhǎng)薄膜前LiNbO3對(duì)波長(zhǎng)小于320nm的光全吸收，生長(zhǎng)上ZnO后對(duì)波長(zhǎng)小于380nm的光全吸收，吸收帶邊非常陡峭。在LiNbO3襯底上生長(zhǎng)ZnO薄膜過程中，分析了襯底溫度和氧氣與氬氣含量對(duì)薄膜質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)表明在的襯底為