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氧分压对磁控溅射ZnO薄膜生长行为和光学特性的影响
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:无机材料学报
  • 时间:0
  • 页码:G85-G88
  • 语言:中文
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金(10605009,10774018);国家重点基础研究发展计划(2007CB616902)
中文摘要:

采用反应射频磁控溅射方法,在Si(001)基片上制备了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜.利用原子力显微镜、X射线衍射、透射光谱和室温光致荧光光谱等分析技术,研究了氧分压对薄膜的表面形貌和光学特性的影响.研究结果显示,0.04~0.23Pa的氧分压范围内,ZnO薄膜存在三个不同的生长模式,薄膜生长模式转变的临界氧分压分别位于0.04~0.08Pa和0.16~0.19Pa之间;在0.16Pa以下时,ZnO薄膜的表面岛呈+c取向的竹笋状生长;当氧分压〉0.19Pa时,薄膜的表面岛以-c取向生长为主;ZnO薄膜的折射率、光学带隙宽度以及PL光谱强度均随着氧分压的增大而增大,氧分压为0.19Pa时,薄膜的发光峰最窄,其半峰宽为88meV.

英文摘要:

Using a reactive radio-frequent magnetron sputtering method,high c-axis oriented ZnO films were deposited on Si(001)and quartz substrates under various oxygen partial pressures with a total pressure of 0.3Pa.Atomic force microscope,X-ray diffraction,UV-Visible transmission spectroscope and photoluminescence(PL)were used to study the effect of oxygen pressure on the surface morphology and optical properties of ZnO films.It is found that the films have three different growth modes in the range of oxygen pressure from 0.04Pa to 0.23Pa.The critical pressures for the transition of film growth can be taken at 0.04-0.0SPa and 0.16-0.19Pa,respectively.When the oxygen pressure is lower than 0.16Pa, the film grown along+c axis.When the oxygen pressure exceeds 0.19Pa,grains along-c axis growth are dominant in the films.With the increase of oxygen pressure,the transmittance,refraction index, optical band gap,and PL intensity increase.At the oxygen pressure of 0.19Pa,the film has a narrowest PL spectrum with a full width at half maximam of 88 meV at room temperature.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 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,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),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),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274