化學氣相沉積法制備ZnO薄膜及性能研究.pdf

1、本文以ZnO薄膜的實際應用為側重點，從降低設備成本出發(fā)，利用在高溫管式爐中進行的化學氣相沉積(CVD)法和本實驗室自行設計合成的固態(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ZnO薄膜的生長方式、結構以及光學性質(zhì)等方面進行了研究，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ZnO薄膜制備過程中的各因素對薄膜質(zhì)量的影響進行了分步研究，并運用了X射線衍射(XRD)、掃

2、描電子顯微鏡(SEM)對ZnO薄膜樣品的生長方式和表面形貌進行表征，同時運用了光致發(fā)光(PL)譜對部分結果進行了印證。得出結論：基片放置位置、固相源加熱溫度和載氣流量等因素對ZnO薄膜的結晶質(zhì)量有影響但對其擇優(yōu)取向生長方式?jīng)]有明顯影響；襯底溫度對ZnO薄膜的擇優(yōu)取向生長方式和結晶有重要影響。當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，獲得了具有良好的結晶質(zhì)量的a~b取向ZnO薄膜。
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3、．研究發(fā)現(xiàn)熱處理可以提高薄膜的結晶質(zhì)量，在特定的熱處理溫度下，可以獲得半高寬、不對稱因子及擇優(yōu)取向度等都較好的ZnO薄膜。本實驗中的最可行熱處理溫度為800℃。并對最終獲得的可行實驗條件下制備的ZnO薄膜進行了全面的測試與分析。
　　3．在獲得可行實驗條件的前提下，對P型ZnO薄膜的制備與測試進行了探索，根據(jù)本實驗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)對所制備薄膜的表面形貌、成分以及載流子種類進