工作气压对磁控溅射ZnO薄膜结晶特性及生长行为的影响

• 作者: 付伟佳 刘志文 孙成伟 张庆瑜 李勇 谷建峰
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: ZnO薄膜 磁控溅射 表面形貌 微观结构 光学性能
• 年，卷（期）: 2006,（10）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 5479-5486
• 页数: 8页
• 分类号: O4
• 字数: 5841字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2006.10.083

摘要

采用射频反应磁控溅射方法,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、透射电子显微镜和透射光谱分析技术,对不同工作气压下合成的ZnO薄膜的表面形貌、微观结构和光学性能进行表征,研究了工作气压对ZnO薄膜的结晶性能以及生长行为的影响.研究结果显示:对于Ar/O2流量比例接近1∶1的固定比值下,ZnO薄膜的生长行为主要取决于成膜空间中氧的密度,临界工作气压介于0.5-1.0 Pa之间.当工作气压小于临界值时,ZnO薄膜的成核密度较高,且随工作气压的变化明显,ZnO的生长行为受控于氧的密度,属于氧支配的薄膜生长;当工作气压大于临界值以后,ZnO薄膜的成核密度基本保持不变,Zn原子的数量决定薄膜的生长速率;在0.1-5.0 Pa的工作气压范围内,均可获得高度c轴取向的ZnO薄膜,但工作气压的变化改变着ZnO晶粒之间的界面特征和取向关系.随着工作气压的增加,ZnO晶粒之间的界面失配缺陷减少,但平面织构特征逐渐消失,三叉晶界的空洞逐渐扩大,薄膜的密度下降,折射率减小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李勇	大连理工大学三束材料改性国家重点实验室	16	335	9.0	16.0
2	张庆瑜	大连理工大学三束材料改性国家重点实验室	92	897	16.0	25.0
3	谷建峰	大连理工大学三束材料改性国家重点实验室	9	123	6.0	9.0
4	付伟佳	大连理工大学三束材料改性国家重点实验室	6	75	4.0	6.0
5	刘志文	大连理工大学三束材料改性国家重点实验室	12	264	8.0	12.0
6	孙成伟	大连理工大学三束材料改性国家重点实验室	7	221	6.0	7.0