溅射功率对氧化锌薄膜微结构及光学性能的影响

摘要

室温下,以质量分数99.99％ 的氧化锌陶瓷靶为溅射源,利用射频磁控溅射技术在石英衬底上沉积氧化锌薄膜,通过X射线衍射仪、薄膜测厚仪、紫外-可见分光光度计、X射线荧光光谱仪进行测试和表征,研究了溅射功率(120～180 W,功率步长为20 W)对ZnO薄膜微结构及光学性能的影响.结果表明:所制得薄膜均在34.3°附近出现(002)面衍射峰,呈现c轴择优生长,为纤锌矿结构;随着功率的增加,薄膜折射率有不同程度的变化,波长范围为190～368 nm的紫外光区域平均透过率小于10％,可见光区域平均透过率大于90％,在368 nm附近出现陡峭的吸收峰;溅射功率为160 W、氩气气压为0.5 Pa,氩气流速为8.7 mL/min,沉积时间为60 min,制备所得的氧化锌薄膜晶粒尺寸最大,晶粒取向性较好,薄膜结构致密,具有较佳的结晶质量和光学性能.