阴极电沉积ZnO薄膜的取向控制生长

摘要：

采用阴极电沉积法,在Zn(NO3)2水溶液中,以304不锈钢为衬底制备了ZnO薄膜,研究了Zn2+浓度和电流密度对ZnO薄膜择优取向的影响规律.XRD结果表明:随着Zn2+浓度和电流密度增大,ZnO薄膜逐渐由(002)面择优取向生长转变为(101)面择优取向生长;当Zn2+浓度为0.005 mol·L-1、电流密度为2.0 mA·cm-2或Zn2+浓度为0.05 mol·L-1、电流密度为0.5 mA·cm-2时,可以得到(002)面择优取向生长的ZnO薄膜;当Zn2+浓度为0.05 mol·L-1、电流密度为2.0 mA·cm-2时,可以得到(101)面择优取向生长的ZnO薄膜.根据二维晶核理论,通过分析不同生长条件下的过饱和度及其对ZnO的(002)型和(101)型二维晶核形核活化能的影响,对这一规律进行了解释.可见,通过改变Zn2+浓度和电流密度能够实现阴极电沉积ZnO薄膜的取向可控生长.

关键词：ZnO薄膜、电沉积、择优取向

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分类号：O484.1(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金60976036,10604041;广东省自然科学基金8151806001000009;深圳市产学研科技合作项目Y2005002;深圳市科技计划200604,200706;深圳市南山区科技研发南科院2008012

在线出版日期：2010-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：214-218