CAJ | 학술논문

利用原子力显微镜分析了ZnO薄膜在具有本征氧化层的Si(100)和Si(111)基片上的表面形貌随沉积时间的演化. 通过对薄膜生长形貌的动力学标度表征,研究了射频反应磁控溅射条件下,ZnO薄膜的成核过程及生长动力学行为. 研究发现,ZnO在基片表面的成核过程可分为初期成核阶段、低速率成核阶段和二次成核阶段.对于Si(100)基片,三个成核阶段的生长指数分别为1=1.04,2=0.250.01,3=0.74;对于Si(111)基片,1=0.51,2=0.08±0.02,3=0.63. 在初期成核阶段,ZnO薄膜的成核密度可能与Si基片表面的本征缺陷有关,薄膜的生长过程除扩散效应影响以外,还可能存在着比较强的晶粒择优生长和晶格错配应力粗化机制.在低速率成核阶段,薄膜的生长行为主要受沉积速率所支配,而扩散效应的影响相对弱化,错配应力得以进一步释放.在二次成核阶段,载能粒子对基片表面的轰击是导致ZnO薄膜再次成核的重要原因,同时阴影效应也可能对薄膜的生长有一定的影响.在薄膜生长后期的稳定生长阶段,薄膜的表面粗糙度明显降低,具有典型的柱状晶生长特征.
이용원자력현미경분석료ZnO박막재구유본정양화층적Si(100)화Si(111)기편상적표면형모수침적시간적연화. 통과대박막생장형모적동역학표도표정,연구료사빈반응자공천사조건하,ZnO박막적성핵과정급생장동역학행위. 연구발현,ZnO재기편표면적성핵과정가분위초기성핵계단、저속솔성핵계단화이차성핵계단.대우Si(100)기편,삼개성핵계단적생장지수분별위1=1.04,2=0.250.01,3=0.74;대우Si(111)기편,1=0.51,2=0.08±0.02,3=0.63. 재초기성핵계단,ZnO박막적성핵밀도가능여Si기편표면적본정결함유관,박막적생장과정제확산효응영향이외,환가능존재착비교강적정립택우생장화정격착배응력조화궤제.재저속솔성핵계단,박막적생장행위주요수침적속솔소지배,이확산효응적영향상대약화,착배응력득이진일보석방.재이차성핵계단,재능입자대기편표면적굉격시도치ZnO박막재차성핵적중요원인,동시음영효응야가능대박막적생장유일정적영향.재박막생장후기적은정생장계단,박막적표면조조도명현강저,구유전형적주상정생장특정.