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PLD工艺制备高质量ZnO/Si异质外延薄膜
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:《功能材料》
  • 时间:0
  • 分类:O472[理学—半导体物理;理学—物理] O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]大连理工大学物理与光电工程学院,辽宁大连116024, [2]中国科学院半导体研究所材料科学中心,北京100083, [3]昆明理工大学工程力学系,云南昆明650093
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(60777009);辽宁省教育厅重点实验室资助项目(20060131)
中文摘要:

采用脉冲激光沉积工艺在不同条件下以Si(111)为衬底制备了ZnO薄膜。通过对不同氧压下(0~50Pa)沉积的样品的室温PL谱测试表明,氧气氛显著地提高了薄膜的发光质量,在50Pa氧气中沉积的ZnO薄膜具有最强的近带边UV发射。XRD测试说明在氧气氛中得到的薄膜结晶质量较差,没有单一的(002)取向。利用一低温(500℃)沉积的ZnO薄膜作缓冲层,得到了高质量的ZnO外延膜。与直接沉积的ZnO膜相比,生长在缓冲层上的ZnO膜展现出规则的斑点状衍射花样,而且拥有更强的UV发射和更窄的UV峰半高宽(98meV)。对不同温度下沉积的缓冲层进行了RHEED表征,结果表明,在600~650℃之间生长缓冲层,有望进一步改善ZnO外延膜的质量。

英文摘要:

ZnO films have been synthesized on Si(111) substrates by pulsed laser deposition (PLD) under various conditions. For the specimens deposited at different oxygen pressures between 0 and 50Pa, room-temperature (RT) photoluminescence (PL) measurement indicates the optical properties are dramatically enhanced by introducing oxygen into the growth chamber. The specimen deposited at 50 Pa possesses the most intensive nearband-edge (NBE) emission. However, XRD results show the structural properties of ZnO thin films prepared in oxygen ambient is poor without a single (002) orientation. High-quality ZnO epitaxial film was fabricated by utilizing a low-temperature (500℃) deposited homo-buffer layer. Compared with the film without the buffer, the film with the buffer exhibits aligned spotty RHEED pattern, stronger ultraviolet (UV) emission, and smaller full width at half maximum (FWHM) of 98meV. RHEED patterns of buffer layers deposited at different temperatures suggest that the present properties of the ZnO epitaxial film may be improved further if the buffer is grown in a temperature range of 600-650℃.

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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