在c-面蓝宝石上控制生长高质量的ZnO单晶薄膜

摘要：

利用MgO和低温ZnO的缓冲层技术,在c面蓝宝石衬底上用等离子体辅助分子束外延( P-MBE)的方法生长了高质量的ZnO单晶薄膜。通过XRD测试,ZnO薄膜样品具有c轴方向的择优取向,其(002)方向摇摆曲线的半高宽(FWHM)仅为68.4 arcsec,(102)方向摇摆曲线的半高宽(FWHM)为1150 arcsec,显示了外延薄膜极高的晶体质量。另外从扫描电子显微测试结果和原子力显微测试结果来看,ZnO薄膜具有极为平整的表面,3μm ×3μm面积内的均方根粗糙度仅为0.842 nm,接近原子级的平整。拉曼光谱( Raman)和荧光光谱( PL)测试结果显示,ZnO薄膜样品内部的应力基本释放,而且具有极低的点缺陷密度。高质量ZnO单晶薄膜的实现为ZnO基的光电器件的制备提供了坚实的基础。

关键词：缓冲层、应力、缺陷、ZnO、高质量薄膜

分类号：O484.4(固体物理学)

资助基金：“973”国家基础科学研究计划2011CB302000;国家自然科学基金51232009,51202299

在线出版日期：2015-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1171-1177