強(qiáng)磁場下氧化法生長ZnO薄膜結(jié)構(gòu)演化及其對性能的影響.pdf

1、氧化鋅(ZnO)是一種直接帶隙寬禁帶寬度半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.37 eV、激子束縛能高達(dá)60 meV。由于ZnO材料來源廣泛，制備成本較低，所以在太陽能電池透明導(dǎo)電電極、氣敏傳感器和壓電器件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。現(xiàn)在，研究人員對于在不同工藝條件下ZnO薄膜的形核機(jī)理和生長特性缺乏系統(tǒng)的研究。因此，研究ZnO薄膜的生長行為，對于控制ZnO的生長過程和微觀結(jié)構(gòu)及改善薄膜的物理性能具有重要的意義。
　　所以本文考察了氧化溫

2、度、氧化時(shí)間、薄膜厚度對ZnO薄膜的影響對比了有無6T強(qiáng)磁場下及不同磁場強(qiáng)度(6 T、8T、12 T)的變化對ZnO薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。利用場發(fā)射掃面電鏡(FE-SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對薄膜的表面形貌進(jìn)行了觀察，X射線衍射儀(XRD)對薄膜的物相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，利用了紫外可見分光光度計(jì)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)、四探針對薄膜的光性能、磁性能和電性能進(jìn)行了檢測。
　　最終，研究結(jié)果表明:
　　(1)氧化法形成的Zn

3、O薄膜呈現(xiàn)出近珊瑚狀的表面形貌。6T強(qiáng)磁場能在一定程度上抑制ZnO的團(tuán)聚。這種影響在氧化溫度為500℃條件時(shí)最為明顯。
　　(2)氧化法制備的ZnO薄膜都表現(xiàn)出在紫外光范圍內(nèi)低的透過率，可見光范圍內(nèi)高透過率(80％)的特性。在相同的氧化溫度、氧化時(shí)間、薄膜厚度條件下，6T強(qiáng)磁場會(huì)改變ZnO薄膜的光性能。
　　(3)不同磁場強(qiáng)度對薄膜的結(jié)構(gòu)和性能的影響效果不同，都會(huì)抑制部分短棒狀ZnO的生長，增加了薄膜的表面粗糙度，減弱光透過