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摘要
用化学气相沉积法制备了透明导电的氧化锌薄膜。沉积的氧化锌薄层;用x光衍射研究了硅和磷化铟半导体衬底上0.1毫米厚度的晶相,用原子力显微镜研究了表面形貌。进行了紫外可见近红外光谱范围内的分光光度测量和znoy半导体异质结构的光电测量。
介绍
氧化锌薄膜在各种器件中的应用需要不同的薄膜物理性能,这意味着不同的沉积技术和条件。氧化锌是一种ⅱ-ⅵ族半导体,具有宽带隙(3.2电子伏),当作为薄层获得时,其晶体结构包含多晶结构。已发表的报告中使用的制备氧化锌薄膜的沉积技术有:活性反应蒸发或电子束蒸发;磁控、反应或离子束溅射;喷雾热解;具有许多变体的化学气相沉积(CVD);以及最近的溶液沉积技术和脉冲激光沉积方法。氧化锌薄膜的结构和性质,如微晶取向、晶粒尺寸、层电阻率、载流子迁移率或光学透明度,受制造技术和工艺变量的影响。
薄膜沉积程序 略
氧化锌薄膜表征
对沉积的薄膜进行x光衍射测量,以确定薄膜的驻留相,验证微晶取向并评估微晶晶粒尺寸。为了获得XRD光谱,使用了配备有基于双晶体法的闪烁检测器的DRON 3型衍射仪。
表面形态用原子力显微镜研究了沉积在硅和磷化铟上的氧化锌薄膜的表面形貌。沉积在磷化铟衬底上的氧化锌薄膜的原子力显微镜2D和三维图像。
光学和电学特性用分光光度法研究了其光学性质。用SPECORD-M42双光束分光光度计记录了沉积在玻璃衬底上的薄膜在200-900nm波长范围内的透射光谱。获得的薄膜的典型透射曲线。
结论
高透明(T)80%)和导电(r3=10y4 Vcm)氧化锌薄膜已由以乙酰丙酮锌为源的固态化学气相沉积技术。XRD和原子力显微镜研究表明:制备的氧化锌薄膜微晶的择优取向为硅衬底上的(112)和垂直于(100)取向磷化铟衬底表面的(002)纤锌矿c轴取向;晶粒尺寸在18-40纳米的范围内,并且揭示了所制备薄膜的纳米晶体性质;和扫描面积为2043.5=2021.5 nm2的原子力显微镜2D和三维图像显示粗糙度的最大值为5.4纳米,平均值为1.31纳米。
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