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衬底温度对磁控溅射制备外延ZnO薄膜结构特性的影响
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:《功能材料》
  • 时间:0
  • 分类:O484.4[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]河北大学物理科学与技术学院,河北保定071002, [2]河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002, [3]河北大学电子信息工程学院,河北保定071002
  • 相关基金:国家重点基金研究发展计划(973计划)前期专项资助项目(2007CB616910);国家自然科学基金资助项目(50572021);河北省自然科学基金资助项目(E2008000620,A2005000090);河北大学青年基金资助项目(2005Q08)
中文摘要:

在不同的衬底温度下,采用磁控溅射方法在蓝宝石(0001)衬底上制备了外延生长的ZnO薄膜。采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、可见-紫外分光光度计系统研究了衬底温度对ZnO薄膜微观结构和光学特性的影响。AFM结果表明在不同衬底温度制备的ZnO薄膜具有较为均匀的ZnO晶粒,且晶粒的尺寸随衬底温度的增加逐渐增大。XRD结果显示不同温度生长的ZnO薄膜均为外延生长,400℃生长的薄膜具有最好的结晶质量;光学透射谱显示在370nm附近均出现一个较陡的吸收边,表明制备的ZnO薄膜具有较高的质量,其光学能带隙随着衬底温度的增加而减小。

英文摘要:

Epitaxial ZnO thin film has been fabricated on sapphire substrate(000l) using RF magnetron sputtering at different substrate temperature. The influence of substrate temperature ranging from room temperature to 700℃on the microstructural and optical properties of ZnO films is investigated by atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction(XRD), ultraviolet-visible absorption spectroscopy at room temperature. The AFM results show that the uniform grain sized ZnO films are deposited at different substrate temperature and the grain size of ZnO film increases with the increase of substrate temperature. The XRD measurements indicate that the ZnO films grown on sapphire are epitaxial with wurtzite structure and the film fabricated at 400℃ has the best crystalline quality. Optical transmission spectra of the ZnO samples demonstrates that the same abrupt absorption edge of the film appears at about 370nm, implying high quality of the ZnO film prepared at different substrate temperature. The optical band gap of ZnO films decreases with the increase of growth temperature.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30166