物理学报
物理學報
물이학보
2008年
2期
1133-1140
,共8页
刘明%刘志文%谷建峰%秦福文%马春雨%张庆瑜
劉明%劉誌文%穀建峰%秦福文%馬春雨%張慶瑜
류명%류지문%곡건봉%진복문%마춘우%장경유
ZnO薄膜%反应磁控溅射%基片处理%形貌分析
ZnO薄膜%反應磁控濺射%基片處理%形貌分析
ZnO박막%반응자공천사%기편처리%형모분석
采用反应射频磁控溅射方法,在经过不同方法处理的蓝宝石基片上,在同一条件下沉积了ZnO薄膜.利用原子力显微镜、X射线衍射、反射式高能电子衍射等分析技术,对基片和薄膜的结构、表面形貌进行了系统表征.研究结果显示,不同退火条件下的蓝宝石基片表面结构之间没有本质的差异,均为α-Al2O3 (001)晶面,但基片表面形貌的变化较大.在不同方法处理的蓝宝石基片上生长的ZnO薄膜均具有高c轴取向的织构特征,但薄膜的表面形貌差异较大.基片经真空退火处理后, ZnO薄膜的生长形貌与基片未处理时十分类似,具有+c取向和-c取向两种外延岛特征;基片经氮气环境退火后,ZnO薄膜的生长形貌具有单一的-c取向外延岛特征,晶粒尺寸较大,但薄膜表面粗糙度没有明显改善;基片经氧气环境退火后,ZnO薄膜的生长形貌仍为-c取向外延岛特征,薄膜表面粗糙度显著降低.对于未处理、真空退火、氮气退火和氧气退火等方法处理的蓝宝石基片ZnO薄膜表面形貌的自仿射关联长度分别为619,840,882和500 nm.
採用反應射頻磁控濺射方法,在經過不同方法處理的藍寶石基片上,在同一條件下沉積瞭ZnO薄膜.利用原子力顯微鏡、X射線衍射、反射式高能電子衍射等分析技術,對基片和薄膜的結構、錶麵形貌進行瞭繫統錶徵.研究結果顯示,不同退火條件下的藍寶石基片錶麵結構之間沒有本質的差異,均為α-Al2O3 (001)晶麵,但基片錶麵形貌的變化較大.在不同方法處理的藍寶石基片上生長的ZnO薄膜均具有高c軸取嚮的織構特徵,但薄膜的錶麵形貌差異較大.基片經真空退火處理後, ZnO薄膜的生長形貌與基片未處理時十分類似,具有+c取嚮和-c取嚮兩種外延島特徵;基片經氮氣環境退火後,ZnO薄膜的生長形貌具有單一的-c取嚮外延島特徵,晶粒呎吋較大,但薄膜錶麵粗糙度沒有明顯改善;基片經氧氣環境退火後,ZnO薄膜的生長形貌仍為-c取嚮外延島特徵,薄膜錶麵粗糙度顯著降低.對于未處理、真空退火、氮氣退火和氧氣退火等方法處理的藍寶石基片ZnO薄膜錶麵形貌的自倣射關聯長度分彆為619,840,882和500 nm.
채용반응사빈자공천사방법,재경과불동방법처리적람보석기편상,재동일조건하침적료ZnO박막.이용원자력현미경、X사선연사、반사식고능전자연사등분석기술,대기편화박막적결구、표면형모진행료계통표정.연구결과현시,불동퇴화조건하적람보석기편표면결구지간몰유본질적차이,균위α-Al2O3 (001)정면,단기편표면형모적변화교대.재불동방법처리적람보석기편상생장적ZnO박막균구유고c축취향적직구특정,단박막적표면형모차이교대.기편경진공퇴화처리후, ZnO박막적생장형모여기편미처리시십분유사,구유+c취향화-c취향량충외연도특정;기편경담기배경퇴화후,ZnO박막적생장형모구유단일적-c취향외연도특정,정립척촌교대,단박막표면조조도몰유명현개선;기편경양기배경퇴화후,ZnO박막적생장형모잉위-c취향외연도특정,박막표면조조도현저강저.대우미처리、진공퇴화、담기퇴화화양기퇴화등방법처리적람보석기편ZnO박막표면형모적자방사관련장도분별위619,840,882화500 nm.
