脈沖激光沉積ZnO薄膜的工藝及其性能的研究.pdf

1、隨著信息時(shí)代的到來(lái)，人們對(duì)短波長(zhǎng)發(fā)光器件的需求日益增長(zhǎng)，因此人們對(duì)寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體的研究產(chǎn)生了極大的興趣。氧化鋅(ZnO)是一種寬禁帶直接帶隙(室溫下3.37eV)Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料，室溫下激子束縛能60meV，理論上可實(shí)現(xiàn)室溫下的紫外受激輻射，在紫外發(fā)射器件、紫外激光器件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 ZnO薄膜的制作方法很多，濺射法、真空蒸鍍、分子束外延、脈沖激光沉積、化學(xué)氣相沉積、原子層外延、噴霧熱分解、溶膠凝膠、鋅

2、膜氧化法等。脈沖激光沉積是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)的薄膜生長(zhǎng)技術(shù)，與其他方法相比，脈沖激光沉積法對(duì)獲得高質(zhì)量的氧化物薄膜更加有效，因?yàn)樗哂泻?jiǎn)單的結(jié)構(gòu)且操作方便，可以通過(guò)調(diào)節(jié)激光能量、激光頻率等來(lái)控制薄膜的原子層厚度。脈沖激光沉積ZnO薄膜是在高真空背景下用高能激光燒蝕ZnO靶材生成蒸發(fā)物沉積在加熱襯底上生長(zhǎng)晶體薄膜。 本文用脈沖激光沉積方法以ZnO陶瓷為靶材，在Si(111)襯底上生長(zhǎng)ZnO薄膜，討論了氧分壓、襯底溫度、脈沖能量、