溅射ZnO薄膜结构与光学性能研究

摘要

该文利用直流反应磁控溅法在Si(111)、Si(100)、玻璃和蓝宝石上沉保重优质ZnO薄膜.荧光光谱测试首次发现:在硅上溅射的ZnO在室外温下受激发射波长377nm左右的紫外光特征峰,此外在可见光区域还出现波长500-569nm的ZnO宽绿光特征峰.在带连辐射区域( 377nm左右)发现多个发光峰,除带间复合以外的其他带边发光峰很可能来自晶体缺陷产生的浅施主与价带受主的复合.衬底温度提高有利于抑制黄光发射,但对绿光发射影响不明显.这种表面平整、界面陡峭、完全C轴取向的类单晶结构ZnO薄膜可望制造传播损失小、频率特性稳定、插入损耗小的超音频声表面波(SAW)器件.另一方面,该研究为利用磁控溅射法生长应用于光电器伯的ZnO薄膜开辟了一条新路径.

目录

文摘

英文文摘

第一章、文献综述

1.1、引言

1.2、ZnO的化学结构

1.3、ZnO的物理常数

1.4、ZnO薄膜的生长技术

1.4.1、溅射

1.4.2、MOCVD

1.4.3、PLD

1.4.4、MBE

1.5、ZnO薄膜的衬底

第二章、直流反应磁控溅射原理

2.1、辉光放电原理

2.2、溅射粒子的能量

2.3、磁控溅射原理

2.4、反应溅射

第三章、实验过程与性能测试

3.1、引言

3.2、实验设备与原料

3.3、实验原料

3.4、溅射沉积工艺过程

3.5、实验参数

3.6、材料性能测试

第四章、ZnO薄膜的晶体与光学性能研究

4.1、择优取向性

4.1.1、不同衬底温度的影响

4.1.2、不同生长速率的影响

4.1.3、不同衬底类型的影响

4.2、结晶与界面状态

4.2.1、X射线衍射仪

4.2.2、双晶X射线衍射仪

4.2.3、二次离子质谱仪

4.2.4、扩展电阻仪

4.2.5、透射电镜

4.3、表面形貌

4.3.1、扫描电镜

4.3.2、原子力显微镜

4.5、荧光光谱(PL)测试研究

第五章、结论

参考文献

硕士期间已投递论文

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