PECVD法制備的ZnO-Si薄膜的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、ZnO薄膜是一種具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)的直接寬帶隙(Eg=3.37eV)半導(dǎo)體材料，在室溫下激子束縛能高達(dá)60meV，比室溫?zé)犭x化能(26meV)大的多，理論上可以在室溫下實(shí)現(xiàn)紫外光的受激發(fā)射，是一種非常理想的半導(dǎo)體材料。ZnO薄膜具有良好的壓電性、熱電性、氣敏性、光電性等多種性能，且易于與多種半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)集成化，正是這些優(yōu)異的特性，使其具有廣泛的用途。 本文采用自行設(shè)計(jì)的PECVD反應(yīng)系統(tǒng)，以二乙基鋅為鋅源，氫氣和二氧化碳混合氣為氧

2、源，首次采用在等離子體作用下，在單晶Si(111)襯底上制備出高度擇優(yōu)取向的的ZnO薄膜。采用X射線衍射儀和原子力顯微鏡分析薄膜的結(jié)構(gòu)和表面組織形貌，系統(tǒng)地研究了不同襯底溫度和不同氣流比對(duì)ZnO薄膜晶體質(zhì)量的影響，并測(cè)試ZnO薄膜的光學(xué)性能。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，當(dāng)襯底溫度為450℃生長(zhǎng)的ZnO薄膜的(002)面衍射峰半高寬為0.17°，薄膜呈現(xiàn)出高度擇優(yōu)，薄膜表面均勻平整。同時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氧源的氣流比對(duì)薄膜晶體的質(zhì)量影響很大。采用場(chǎng)發(fā)射掃描電子