ZnO薄膜的实验研究.pdfVIP

科技信息 0本刊重稿O SCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATION 2011年 第23期 热蒸发制备Zn／ZnO薄膜的实验研究 曾永平 陶淑芬 徐利兵 杨红磊 f曲靖师范学院物理与电子工程学院 云南 曲靖 655011) 【摘 要】本文采用低真空热蒸发技术，以锌作为蒸发源，通过调节蒸发时间，蒸发温度，真空度等工艺参数，在玻璃基底上获得薄膜样品， 再对薄膜进行退火处理。实验结果表明：采用低真空蒸发镀膜法可以制备得到取向很好的zn(002)单晶薄膜，薄膜样品在45o℃真空条件下做 退火处理后．进一步提高金属锌膜薄膜单晶性；样品经300℃大气下退火处理后，可得取向(1O1)的强织构ZnO结构。 关【键词】热蒸发镀膜法；ZnO薄膜；退火处理；晶体结构 0 引言 大．就会在基底上形成一层薄膜。 撼底 而粒子在飞到基底的过程中，有 zO是一种合适的用于室温或高温下的紫外光发射材料 ，是一种 的锌原子与氧原子结合形成氧化 — — — Fz —_一 具有很大潜力和应用价值的紫外半导体光电器件材料2[1。ZnO室温禁 锌 ．这样在基底上形成的膜就由 带宽度为 3．37ev．发射波长相应于近紫外 368nm。ZnO和GaN具有 锌和氧化锌混合组成。 相同的晶体结构、相近的晶格常数和禁带宽度 ，而且具有更高的熔点 为了研究真空度 、加热时 锋 黼 (1975％)。高热稳定性及化学稳定性等优点。ZnO薄膜可以在低于 间、、加热电流、对于薄膜性能的 (=== = ==)一 500~C的生长温度下获得．比GaN等其他材料的制备温度低很多，而 影响 实验中分别选用真空度分 图1 蒸发镀膜实验示意图 且 ZO原材料资源丰富、价格低廉，无毒无污染，是一种经济的绿色 别选用 lOPa、5Pa、1Pa；加热时 环保型材料 l】『。 间分别选用 6Os、3Os、15s；加热电流分别选用45A、55A、65A、75A； Z0作为近年来发展起来的近紫外发光材料，目前已成为热门的 依次组合进行实验。 研究课题。研究发现。其显著优点是在紫外波段存在着受激发射特性， 1．2 退火处理 由于天然存在着缺陷其在可见光区域也存在着受激发射特性，例如黄 为了研究在退火环境和温度对于薄膜性能的影响，在退火中选用 绿光发射 在研究Zn0发光的过程中人们发现ZnO还可发射红光 、橙 真空环境和大气环境 ：将同一块样品进行分割成小块，进行不同条件 光、黄光和紫光。氧化锌材料另一个显著特性是在0．4—2微米波长范 下的退火处理．退火温度为200~C、300、400；依次组合进行实验。 围内是透明的．可见光透射率高达90％，具有压电光电效应，因而提供 了将电学、光学和声学器件，如光源、探测器、调制器、光波导、滤波器 2 样品的检测分析及简要讨论 及相关电路等单片集成的可能性。 抽取部分实验样品进行x射线衍射分析。x射线衍射 (XRD)分析 另一方面．真空镀膜实验是大学近代物理实验的一个传统实验项 在TD一3500X射线衍射仪上进行，测试条件为 cu靶，10kV，步进 目。传统以及现代技术上。一些光学零件的光学表面需要用物理或化