氧分压对磁控溅射ZnO薄膜生长行为和光学特性的影响
来源期刊：无机材料学报2008年第6期
论文作者：马春雨 谷建峰 张庆瑜 曲盛薇 魏玮 刘明
关键词：ZnO薄膜; 反应磁控溅射; 形貌分析; 光学特性;
摘 要：采用反应射频磁控溅射方法,在Si(001)基片上制备了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜.利用原子力显微镜、X射线衍射,透射光谱和室温光致荧光光谱等分析技术,研究了氧分压对薄膜的表面形貌和光学特性的影响.研究结果显示:0.04～0.23Pa的氧分压范围内,ZnO薄膜存在三个不同的生长模式,薄膜生长模式转变的临界氧分压分别位于0.04～0.08Pa和0.16～0.19Pa之间;在0.16Pa以下时,ZnO薄膜的表面岛呈+c取向的竹笋状生长;当氧分压＞0.19Pa时,薄膜的表面岛以-c取向生长为主;ZnO薄膜的折射率,光学带隙宽度以及PL光谱强度均随着氧分压的增大而增大,氧分压为0.19Pa时,薄膜的发光峰最窄,其半峰宽为88meV.
马春雨1，谷建峰1，张庆瑜1，曲盛薇1，魏玮1，刘明1
(1.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,大连,116024)
摘要:采用反应射频磁控溅射方法,在Si(001)基片上制备了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜.利用原子力显微镜、X射线衍射,透射光谱和室温光致荧光光谱等分析技术,研究了氧分压对薄膜的表面形貌和光学特性的影响.研究结果显示:0.04～0.23Pa的氧分压范围内,ZnO薄膜存在三个不同的生长模式,薄膜生长模式转变的临界氧分压分别位于0.04～0.08Pa和0.16～0.19Pa之间;在0.16Pa以下时,ZnO薄膜的表面岛呈+c取向的竹笋状生长;当氧分压＞0.19Pa时,薄膜的表面岛以-c取向生长为主;ZnO薄膜的折射率,光学带隙宽度以及PL光谱强度均随着氧分压的增大而增大,氧分压为0.19Pa时,薄膜的发光峰最窄,其半峰宽为88meV.
关键词:ZnO薄膜; 反应磁控溅射; 形貌分析; 光学特性;
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