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1、氧化鋅薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及其結(jié)晶性能研究4—.首部鵬蘭)中南民族大學(xué)雖子信息I程學(xué)院摘要：以普通玻璃作為襯底材料，采用射頻磁控濺射方法制備Y氧化鋅(ZnO)透明導(dǎo)電薄膜，通過(guò)X射線衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試，研宂了襯底溫度對(duì)薄膜微觀結(jié)構(gòu)及其結(jié)晶性能的影響.結(jié)果表明：所制備的ZnO薄膜均為(002)晶面擇優(yōu)取向牛.長(zhǎng)的多晶薄膜，其微觀結(jié)構(gòu)和結(jié)晶性能與襯底溫度密切相關(guān).襯底溫度對(duì)ZnO薄膜的織構(gòu)系數(shù)TC(hkl)、平均晶粒尺寸、位錯(cuò)密度、晶格應(yīng)變和晶格常數(shù)都具有不同程度的影響，當(dāng)襯底溫度為800K時(shí)，ZnO薄膜樣品的織構(gòu)系數(shù)TC(002)最
2、高(4.929)、平均晶粒尺寸最大(20.91nm),位錯(cuò)密度最小(2.289X10l5line*nf2)、晶格應(yīng)變最低(2.781X10,，具有最高的(002)晶面擇優(yōu)取向生長(zhǎng)性和最佳的微觀結(jié)構(gòu)性能.關(guān)鍵詞：氧化鋅;鵬微觀結(jié)構(gòu);結(jié)品性能;作者簡(jiǎn)介：陳首部(1964-)，男，高級(jí)工程師，研宂方向:等離子體應(yīng)用技術(shù),E-mail:chensb64@sohu.com收稿日期：2017-05-28基金：湖北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2011CDB418)MicrosructureandCrystallineCharacteristicsofZincOxideT
3、hinFilmsChenShoubuLuZhouLanChunCollegeofElectronicInformationEngineering，South-CentralUniversityforNationalities;Abstract：Thetransparentconductingoxidethinfilmsofzincoxide(ZnO)weredepositedonglasssubstratesbyradiofrequencymagnetronsputteringmethod.Theinfluenceofsubstratetemperat
4、ureonthemirostructureandcrystal1inecharacteristicsofZnOthinfi1mswasinvestigatedbyX-raydiffraction(XRD)andX-rayphotoclectronspectroscopy(XPS)，respectively.Theresultsindicatethatthedepositedthinfilmswiththehexagonalcrystalstructurearepolycrystallineandhaveastronglypreferredorienta
5、tionof(002)plane.Themirostructureandcrystallinecharacteristicsofthethinfilmsareobservedtobesubjectedtothesubstratetemperature.Whenthesubstratetemperatureis800K，thedepositedZnOsampleexhibitsthebestcrystallineandmicrostructuralproperties,withthehighesttexturecoefficientof(002)plan
6、eof4.929,thelargestaveragegrainsizeof20.91nm,theminimumdislocationdensityof2.289X101'line?m-2andthelowestlatticestrainof2.781X103.Keyword：zincoxide;thinfilm;microstructure;crystallinecharacteristics;Received：2017-05-28作為第三代新型半導(dǎo)體材料的主要代表之一，氧化鋅（Zn0）不僅自然儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、綠色環(huán)保，同時(shí)還具有優(yōu)異的光電、光敏、
7、壓電和壓敏等性質(zhì).它與硫化鋅（ZnS）和氮化鎵（GaN）相比，Zn0在室溫條件下具有較寬的直接帶隙和較高的自由激子結(jié)合能，是制備光電功能器件的優(yōu)良材料，已被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池［1-5］、發(fā)光顯示器［6-11］、半導(dǎo)體激光器［12］、紫外探測(cè)器［13］、聲表面波器件［14］以及觸摸控制面板［15］等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景.目前，制備ZnO薄膜的方法多種多樣，如水熱法［16］、溶膠-凝膠法［17］、化學(xué)氣相沉積法［18］、原子層沉積法［19］、脈沖激光沉積法［20］、噴霧熱分解法［21］和磁控濺射法［22-25］等，其中磁控濺射技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、成膜均勻
8、、致密性好、成木低廉、易于大面積制備等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了業(yè)界的廣泛應(yīng)用.ZnO薄膜的晶體質(zhì)量及其
