等离子体增强分子束外延生长ZnO薄膜及光电特性的研究

• 作者: 刘益春 吕有明 张吉英 李炳辉 梁红伟 申德振 范希武 赵东旭 颜建锋
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 工学
• 关键词: ZnO薄膜 等离子体增强分子束外延 光致发光 量子限域效应 X射线摇摆曲线
• 年，卷（期）: 2003,（6）
• 页码范围: 579-584
• 页数: 6页
• 分类号: O782.9|TN304.21
• 字数: 3042字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.008

摘要

利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在蓝宝石(Al2O3)衬底上外延生长ZnO薄膜,研究了不同生长温度对结晶质量的影响.随着生长温度的升高,X射线摇摆曲线(XRC)半高宽从0.88°变窄至 0.29°,从原子力显微镜(AFM)图像中发现薄膜中晶粒从20nm左右增大至200nm,室温光致发光(PL)谱中显示了一个近带边的紫外光发射(UVE)和一个与深中心有关的可见光发射.随着生长温度升高,可见光发射逐渐变弱,薄膜的室温载流子浓度由1.06×1019/cm3减少到7.66×1016/cm3,表明在高温下生长的薄膜中锌氧化学计量比趋于平衡,高质量的ZnO薄膜被获得.通过测量变温光谱,证实所有样品在室温下PL谱中紫外发光都来自于自由激子发射;随着生长温度的变化UVE峰位蓝移与晶粒尺寸不同引起的量子限域效应相关.