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射频磁控溅射制备氮化锌薄膜的椭圆偏振光谱研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.41[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京工业大学应用数理学院,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60876006,60376007)和北京市教育委员会科技计划重点项目(批准号:KZ201410005008)资助的课题.
中文摘要:

在不同的衬底温度下,使用反应射频磁控溅射法,在玻璃衬底上制备了氮化锌薄膜样品.用X 射线衍射仪、原子力显微镜和椭偏仪对薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性质进行了表征分析.薄膜的晶粒尺寸会随着衬底温度的升高先增大后减小,在200C时薄膜的结晶性最好.用椭偏仪测试样品,建立物理模型计算出氮化锌薄膜在430-850 nm范围内的折射率和消光系数等光学参数.利用Tauc公式计算出氮化锌薄膜的光学带隙在1.73-1.79 eV之间.

英文摘要:

Zinc nitride (Zn3N2) thin films were deposited on glass substrates by reactive radio-frequency magnetron sputtering from a pure Zn target in nitrogen-argon ambient. X-ray diffraction analysis indicates that the films just after the deposition are polycrystalline with a preferred orientation of (400). With increasing substrate temperature, the grain size in zinc nitride film increases from 26.5 nm (100 C) to 33.6 nm (200 C), and then decreases to 17.8 nm (300 C). Atomic force microscopy reveals that the film surface morphology is dependent on the substrate temperature. With reflective spectroscopic ellipsometry, the ellipsometric parameters ψ and △ of Zn3N2 films are measured. Then, a new model for Zn3N2 films is built. With the Tauc-Lorentz dispersion formula, the ellipsometric data are fitted, and both the thickness and optical constants (refractive index and extinction coeffcient) of the films are obtained at a wavelength of 430—850 nm. The optical band gap is calculated from the extinction coe?cient by using the Tauc formula, and a direct band gap of 1.73—1.79 eV is obtained.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876