脈沖激光沉積法制備ZnO薄膜及其光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、ZnO是一種寬帶隙的半導(dǎo)體材料，具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，室溫下它的能隙寬度為3.37eV，激子束縛能高達(dá)60meV，可實(shí)現(xiàn)室溫下的紫外受激發(fā)射，在表面聲波器件、紫外光探測(cè)器、壓敏器件和紫外激光器件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。ZnO薄膜具有良好的透明導(dǎo)電性、壓電性、光電性、氣敏性、壓敏性、且易于與多種半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)集成化。本文通過采用一種先進(jìn)的薄膜制備方法一脈沖激光沉積在Si(100)上制備了ZnO薄膜，研究了制備參數(shù)(如襯底溫度、氧壓、激光脈

2、沖能量等)對(duì)樣品相關(guān)性質(zhì)的影響。 通過X射線衍射(XRD)測(cè)試分析了樣品的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)果表明所有樣品均有C-軸取向的生長(zhǎng)特性，隨著襯底溫度和氧壓的升高，ZnO(002)峰的半高寬減小，薄膜的質(zhì)量有所提高。 利用原子力顯微鏡(AFM)和掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)樣品表面形貌進(jìn)行表征，結(jié)果表明所有樣品均垂直于襯底生長(zhǎng)，且大部分表面晶粒尺寸均勻，在襯底溫度為600℃時(shí)，薄膜出現(xiàn)了向ZnO納米棒陣列轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。 通過對(duì)樣