化學(xué)氣相沉積法制備ZnO薄膜及性能研究.pdf

1、本文以ZnO薄膜的實(shí)際應(yīng)用為側(cè)重點(diǎn)，從降低設(shè)備成本出發(fā)，利用在高溫管式爐中進(jìn)行的化學(xué)氣相沉積(CVD)法和本實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)合成的固態(tài)源(ZnxOyCzHi)在玻璃和Si襯底上制備出了a~b取向的ZnO薄膜，主要對(duì)ZnO薄膜的生長(zhǎng)方式、結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性質(zhì)等方面進(jìn)行了研究，在條件成熟的情況下還探索了P型ZnO薄膜的制備。具體內(nèi)容如下：
　　1．對(duì)ZnO薄膜制備過(guò)程中的各因素對(duì)薄膜質(zhì)量的影響進(jìn)行了分步研究，并運(yùn)用了X射線衍射(XRD)、掃

2、描電子顯微鏡(SEM)對(duì)ZnO薄膜樣品的生長(zhǎng)方式和表面形貌進(jìn)行表征，同時(shí)運(yùn)用了光致發(fā)光(PL)譜對(duì)部分結(jié)果進(jìn)行了印證。得出結(jié)論：基片放置位置、固相源加熱溫度和載氣流量等因素對(duì)ZnO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量有影響但對(duì)其擇優(yōu)取向生長(zhǎng)方式?jīng)]有明顯影響；襯底溫度對(duì)ZnO薄膜的擇優(yōu)取向生長(zhǎng)方式和結(jié)晶有重要影響。當(dāng)具體工藝條件為固態(tài)源加熱溫度為180℃，襯底溫度為400℃，通氣量為20sccm時(shí)，獲得了具有良好的結(jié)晶質(zhì)量的a~b取向ZnO薄膜。
　　2

3、．研究發(fā)現(xiàn)熱處理可以提高薄膜的結(jié)晶質(zhì)量，在特定的熱處理溫度下，可以獲得半高寬、不對(duì)稱因子及擇優(yōu)取向度等都較好的ZnO薄膜。本實(shí)驗(yàn)中的最可行熱處理溫度為800℃。并對(duì)最終獲得的可行實(shí)驗(yàn)條件下制備的ZnO薄膜進(jìn)行了全面的測(cè)試與分析。
　　3．在獲得可行實(shí)驗(yàn)條件的前提下，對(duì)P型ZnO薄膜的制備與測(cè)試進(jìn)行了探索，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室的具體情況選擇采用NH3作為摻雜氣體及載氣，利用SEM、EDS和霍爾系數(shù)對(duì)所制備薄膜的表面形貌、成分以及載流子種類進(jìn)