ZnO薄膜p型转变的难点及解决新方法

论述了ZnO薄膜p型转变的难点及其解决方法的最新研究进展,并讨论了Al N H共掺杂生长p-ZnO薄膜的掺杂机制,提出多层缓冲层生长工艺以实现p-ZnO薄膜的可控掺杂,进而优化薄膜性能.     

MOCVD制备定向生长ZnO压电薄膜

采用大气开放式金属有机化合物化学气相沉积(A-MOCVD)的方法,在普通多晶黄铜基片上制备ZnO薄膜.薄膜的SEM、XRD结果表明ZnO沿C轴取向垂直生长在基片上.综合分析ZnO自身晶体生长习性,提出了ZnO薄膜在普通多晶铜表面的生长模型.并将ZnO薄膜制备成压电双晶片元件,在光学显微镜下能观察到元件尖端产生了很大的位移量,结果表明高定向性ZnO薄膜具有优异的压电特性.该压电器件使得传统的小变形双晶片元件的数学模型失效,有必要建立新型大变形双晶片物理、数学模型.     

PLD工艺制备高质量ZnO/Si异质外延薄膜

采用脉冲激光沉积工艺在不同条件下以Si(111)为衬底制备了Zno薄膜.通过对不同氧压下(0～50Pa)沉积的样品的室温PL谱测试表明,氧气氛显著地提高了薄膜的发光质量,在50Pa氧气中沉积的ZnO薄膜具有最强的近带边UV发射.XRD测试说明在氧气氛中得到的薄膜结晶质量较差,没有单一的(002)取向.利用-低温(500℃)沉积的ZnO薄膜作缓冲层,得到了高质量的ZnO外延膜.与直接沉积的ZnO膜相比,生长在缓冲层上的ZnO膜展现出规则的斑点状衍射花样,而且拥有更强的UV发射和更窄的UV峰半高宽(98meV).对不同温度下沉积的缓冲层进行了RHEED表征,结果表明,在600～650℃之间生长缓冲层,有望进一步改善ZnO外延膜的质量.     

氧化锌薄膜研究的新进展

ZnO薄膜是一种具有优良的压电、光电、气敏、压敏等性质的材料.ZnO薄膜的制备方法多样,薄膜的性质取决于不同的掺杂组分,并与制备工艺紧密相关.简述了ZnO薄膜的制备方法与基本性质与应用,分析了ZnO薄膜研究、应用与开发现状,展望了产业化发展前景.     

AlN/Si衬底上ZnO薄膜的择优取向生长

当ZnO薄膜直接沉积在Si衬底上时,由于ZnO与Si的晶格失配度大,不易于获得高质量的ZnO薄膜.因此,选择合适的衬底材料沉积ZnO薄膜,对提高其质量非常重要.本文采用射频磁控溅射法,通过在Si(100)衬底上预沉积AlN作为ZnO薄膜生长的缓冲层,获得了择优取向的ZnO薄膜.我们还讨论了ZnO薄膜在AlN/Si衬底上的取向生长机理.     

有限元结合纳米压痕法确定ZnO薄膜的压电系数

为准确表征横观各向同性ZnO薄膜材料的压电性能,以沉积在硅基底上的ZnO薄膜为研究对象,结合有限元法和纳米压痕法确定了ZnO薄膜的压电系数.正向分析,用ABAQUS软件的压电模块模拟了纳米压痕实验,分别确定了薄膜压电系数与最大加载力、加载曲线指数之间的无量纲方程.反向分析,对ZnO薄膜/硅基底体系进行纳米压痕实验,将实...     

应用于体声波谐振器的ZnO薄膜结构和电学特性

采用直流磁控溅射的方法制备了ZnO压电薄膜,并在双面抛光的熔融石英基片上制备了高次谐波体声波谐振器.x射线衍射结果显示ZnO压电薄膜C轴择优取向明显,衍射峰半高宽为0.1624°,显示出较好的结晶质量;扫描电镜分析观察到ZnO垂直于基片表面的柱形晶粒结构和较平滑的薄膜表面.体声波器件的电学测试结果显示器件具有很好的多模谐振特性,说明ZnO压电薄膜很好地激发出了厚度方向的纵声波,可应用于体声波器件和声表面波器件中.另外采用间接的方法得到ZnO压电薄膜在870MHz时的介电常数约为5.24,介电损耗因子为1.07,进一步减小介电损耗因子,可以提高器件的Q值.     

ZnO/SiC/Si异质结构的特性

用MOCVD方法在p型单晶Si（100）基片上外延SiC层,再用直流溅射在SiC层上生长ZnO薄膜,制备出ZnO／SiC／Si异质结构,用XRD和AFM分析了ZnO／SiC／Si和ZnO／Si异质结构中表层ZnO的结构和形貌的差别,研究了这种异质结构的特性．结果表明,在Si（100）基片上外延生长出的是高取向、高结晶质量的SiC（100）层．这个SiC层缓冲层使在Si基片上外延生长出了高质量ZnO薄膜,因为ZnO与SiC的晶格失配比ZnO与Si的晶格失配更低．     

SiO2/Si衬底制备ZnO薄膜及表征

本文报道了利用脉冲激光沉积技术在热氧化p型硅衬底上生长ZnO外延薄膜.引入高阻非晶SiO2缓冲层,有效地降低了检测过程中单晶衬底对ZnO薄膜的电学性能影响.利用XRD,SEM,Hall和PL对其进行研究.结果表明,在衬底温度为500℃时,生长的ZnO薄膜具有优良的晶体质量,电学性能和发光性能.     

不同缓冲层对Al掺杂ZnO薄膜性能的影响

本文采用射频反应磁控溅射法在玻璃基底上分别以Al2O3和AZO为缓冲层制备ZnO:Al(AZO)薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计等方法对薄膜的结构和光电性能进行表征。XRD和SEM的分析结果表明,在Al2O3和AZO缓冲层上生长的AZO薄膜均具有较好的C轴择优取向,薄膜表面光滑平整,薄膜的结晶质量得到改善;透射光谱表明所有样品在可见光范围内的透过率均超过80%;薄膜的导电性能得到提高。