低温ZnOバッファ層を用いたガラス基板上ZnO薄膜のPLD成長

摘要

PLD法を用いてガラス基板上にZnO薄膜の成長を試みた．AFM像より成長温度360°Cで平均表面粗さが最も小さく，成長温度が410°C以上になると表面平坦性は悪化した．PL測定によりZnOにおけるバンド端近傍の発光が支配的であったが，成長温度が410°C以上になると酸素空孔ならびに格子間亜鉛に起因する欠陥発光が発生した．X線回折測定の結果より，成長温度の上昇と成長後の酸素雰囲気熱処理で結晶性が改善した結果から，LT-ZnOバッファ層を用いた2段階成長プロセスを開発した．結晶構造評価と光学的ならびに電気的測定をおこなった結果からLT-ZnOバッファ層をZnO薄膜とガラス基板の間に挿入することによって表面平坦性，光学的特性ならびに結晶性が改善されることが分かった．