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温度对飞秒激光沉积ZnO/Si薄膜的结构和性能的影响
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:0
  • 页码:13-17
  • 语言:中文
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]华中科技大学武汉光电国家实验室,湖北武汉430074, [2]华中科技大学光电子科学与工程学院,湖北武汉430074, [3]华中科技大学湖北师范学院物理系,湖北黄石435002
  • 相关基金:国家自然科学基金(10604018)和高等学校博士学科点专项科研基金(20060487006)资助项目
  • 相关项目:纳米晶氧化物薄膜的三阶非线性光学特性
中文摘要:

通过飞秒脉冲激光(50Is,800nm,1kHz,2mJ)沉积技术在n型Si(100)单晶基片上制备了ZnO薄膜。详细研究了基片温度变化以及退火处理对ZnO薄膜的结构、表面形貌及光学性质的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,不同温度下(20-350℃)生长的ZnO薄膜具有纤锌矿结构,并且呈c轴择优取向;当基片温度为80℃时,薄膜沿(002)晶面高度择优生长;当基片温度为500℃时薄膜沿(103)晶面择优生长,场发射扫描电子显微镜(FEEM)结果表明薄膜呈纳米晶结构,并观察到了ZnO的六方结构。进一步通过透射光谱的测量讨论了基片温度及退火处理对ZnO薄膜光学透射率的影响,结果表明退火后薄膜的透射率增大。

英文摘要:

Zinc oxide films were prepared on n type Si(100) substrate using femtosecond laser deposition with laser parameters as follows: pulse width 50 fs, wavelength 800 nm, repeat frequency 1 kHz, and pulse energy 2 mJ. The effects of substrate temperature change and annealing on the structure, surface morphology and optical properties of the ZnO films were discussed. The X-ray diffraction (XRD) results showed the ZnO films deposited under different temperature (20-350 ℃) were with wurtzite structure and highly c-axis oriented. When the substrate silicon was 80 ℃ the film was highly (002)-oriented, and (103)-oriented at 500 ℃. The nano-crystal structure of the films and hexagonal structure of ZnO were observed with a field-emission electron microscope (FEEM). The effects of substrate temperature and annealing on the optical transmissivity of ZnO films were discussed by transmitted spectra, and the transmissivity was increased after annealing.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,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:26849