在c-面蓝宝石上控制生长高质量的ZnO单晶薄膜

• 作者: 吴天准 张权林 桂许春 汤子康 王玉超 祝渊 苏龙兴 陈明明
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 缓冲层 应力 缺陷 ZnO 高质量薄膜
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理
• 页码范围: 1171-1177
• 页数: 7页
• 分类号: O484.4
• 字数: 4065字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20153610.1171

摘要

利用MgO和低温ZnO的缓冲层技术,在c面蓝宝石衬底上用等离子体辅助分子束外延( P-MBE)的方法生长了高质量的ZnO单晶薄膜。通过XRD测试,ZnO薄膜样品具有c轴方向的择优取向,其(002)方向摇摆曲线的半高宽(FWHM)仅为68.4 arcsec,(102)方向摇摆曲线的半高宽(FWHM)为1150 arcsec,显示了外延薄膜极高的晶体质量。另外从扫描电子显微测试结果和原子力显微测试结果来看,ZnO薄膜具有极为平整的表面,3μm ×3μm面积内的均方根粗糙度仅为0.842 nm,接近原子级的平整。拉曼光谱( Raman)和荧光光谱( PL)测试结果显示,ZnO薄膜样品内部的应力基本释放,而且具有极低的点缺陷密度。高质量ZnO单晶薄膜的实现为ZnO基的光电器件的制备提供了坚实的基础。