硫化温度对ZnS薄膜生长质量的影响

摘要

采用热反应法对玻璃衬底上以磁控溅射制备的Zn薄膜进行硫化,制备出ZnS薄膜.薄膜的微观结构、物相结构和表面形貌分别采用正电子湮没技术(PAT)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进行分析和表征.利用慢正电子湮没多普勒展宽对四个不同硫化温度下得到的ZnS薄膜样品中膜层结构缺陷进行研究,测量了薄膜中的空位型微观缺陷的相对浓度,指出445℃硫化样品中正电子注入能量在1.5～4.5keV后S参数最小,说明该硫化温度下反应生成的ZnS薄膜结构缺陷浓度最小,膜的致密度最高.XRD结果显示薄膜在445℃以上硫化后,呈(111)择优生长趋势.从扫描电镜的结果也可以看出,在445℃硫化后,薄膜的晶粒明显地变得更大、更致密,这是因为ZnS晶胞比Zn晶胞大以及硫化过程中ZnS固相再结晶的缘故.