RF磁控溅射制备N掺杂Cu2O薄膜及光学特性研究

摘要：

利用射频(RF)磁控溅射沉积技术,采用Cu2O陶瓷靶作为溅射靶,在N2和Ar气的混合气氛下制备了Cu2O薄膜.通过改变衬底温度和N2流量,研究了RF磁控溅射沉积法对Cu2O薄膜的生长行为、物相结构、表面形貌及光学性能的影响.结果表明,衬底温度为300℃时,低N2流量(＜12 sccm)下沉积的薄膜结构为Cu2O和CuO的混合相,N2流量增大至12 sccm时薄膜结构转变为单相的Cu2O;不同N2流量下制备的薄膜均呈现三维的结核生长模式,其表面粗糙度的均方根(RMS)值依赖于N2流量,低N2流量下薄膜表面粗糙度的RMS值随N2流量的增大而增大,高N2流量下,RMS值随N2流量的增大而减小,并在一定N2流量范围内趋于稳定;不同N2流量下制备的薄膜均在475 nm附近出现发光峰,峰的相对强度随N2流量的增加而减弱,峰位随N2流量的增加出现蓝移,薄膜的光学带隙Eg约为(2.61±0.03) eV.

关键词：Cu2O薄膜、N2流量、衬底温度、光致发光(PL)谱

所属期刊栏目：25

分类号：TB34(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金U1037604

在线出版日期：2014-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1727-1731