生长温度对ZnO薄膜晶体质量和发光特性的影响

采用激光脉冲沉积法在Si(100)衬底上生长ZnO薄膜,衬底温度分别为室温,200 °C,300 °C,400°C和500 °C。用X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜对薄膜的微结构进行了测量,并测量了室温下薄膜的光致发光特性。结果表明,300 °C时,ZnO具有最佳择优取向,随着衬底温度升高,衍射峰半峰全宽减小,薄膜晶粒尺寸增大,400 °C时,薄膜具有各向等大的晶粒尺寸。同时拉曼谱结果显示,薄膜内部的缺陷随衬底温度变化无明显差别,应力表现为张应力,400 °C时应力最小,紫外发光峰在衬底温度为400 °C时最强,而黄绿光带最弱。在减少薄膜缺陷,提高择优长向和晶粒尺寸的同时,使晶粒横向尺寸和纵向尺寸尽可能