高质量ZnO薄膜的L－MBE 法生长及其特性研究

摘要

本文采用激光分子束外延（L－MBE）的方法在Al2O3(0001) 衬底上生长了沿C轴高度取向一致的ZnO薄膜，并对其光学及结构特性进行了研究。以波长为325nm的氙灯（Xe 900）作为激发源，在室温下测量了薄膜的光致发光（PL）谱，观察到了380nm处的强的ZnO紫外近带边发射峰，其来源为自由激子的辐射复合。采用四晶高分辨X射线衍射仪（X`Pert MRD）对样品的结构特性进行了分析。XRD的测试结果表明，在蓝宝石C面生长的ZnO薄膜具有<0001>取向，衍射曲线中除了ZnO(0002)以及ZnO（0004）面的衍射峰之外没有发现其它取向的衍射峰。另外，ω-2θ扫描中，在衬底温度为300oC下生长的ZnO膜中，ZnO(0002)面衍射峰的半高全宽（FWHM）为0.11度。而ZnO（102）面Φ扫描图样中出现了等间隔（60度）的六个衍射峰，表明了晶体良好的六方对称性。