镓锌氧化物半导体薄膜的晶粒生长特性及其微结构研究

采用Zn O:Ga3O2高密度陶瓷靶作为溅射源材料,利用射频磁控溅射技术在玻璃基片上制备了镓锌氧化物(Ga Zn O)半导体薄膜.基于X射线衍射仪的测试表征,研究了薄膜厚度对Ga Zn O样品晶粒生长特性和微结构性能的影响.研究结果表明:所制备的Ga Zn O样品为多晶薄膜,并且都具有六角纤锌矿型结构和(002)晶向的择优取向生长特性;其(002)取向程度、结晶性能和微结构参数等均与薄膜厚度密切相关.随着薄膜厚度的增大,Ga Zn O样品的(002)择优取向程度和晶粒尺寸表现为先增大后减小,而位错密度和晶格应变则表现为先减小后增大.当薄膜厚度为510 nm时,Ga Zn O样品具有最大的(002)晶向织构系数(2.959)、最大的晶粒尺寸(97.8 nm)、最小的位错密度(1.044×1014m-2)和最小的晶格应变(5.887×10-4).     

镓镁锌氧化物透明导电薄膜的制备及其表征

采用磁控溅射方法制备了镓镁锌氧化物(GaMgZnO) 透明导电薄膜,通过 X 射线衍射仪、四探针仪和分光光度计的测试分析,研究了沉积温度对 GaMgZnO 薄膜微观结构和电光性能的影响．结果显示: 所制备的样品均为六角纤锌矿结构的多晶薄膜并具有c轴择优取向生长特点,其结晶质量和电光性能与沉积温度密切相关．当沉积温度为 550 K 时,GaMgZnO 薄膜的晶粒尺寸最大(51.72 nm) 、晶格应变最小(1.11×10^-3)、位错密度(3.73×10^-3line·m^-2) 、电阻率最低(1.63×10^-3 Ω·cm) 、可见光区平均透过率(82．41%) 、品质因数最大(5.06×10² Ω^-1·cm^－1) ,具有最好的结晶质量和光电综合性能．另外采用光学表征方法 获得了薄膜样品的光学能隙, 结果表明由于受 Burstein-Moss 效应的影响,GaMgZnO薄膜的光学能隙均大于未掺杂ZnO的数值．     

镁钇合掺氧化锌薄膜的制备及其性能研究

以镁钇掺杂的氧化锌(Zn O)陶瓷靶作为溅射靶材,采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了镁钇合掺Zn O(MYZO)薄膜样品.通过X射线衍射仪和分光光度计的测试表征,研究了薄膜厚度对MYZO样品结构性质和光学性能的影响.结果表明:MYZO样品均为六角纤锌矿型的多晶结构,并且其择优取向生长特性明显受到薄膜厚度的影响,当薄膜厚度为290 nm时,MYZO样品具有(002)择优取向生长特性.另外通过光学表征方法获得了MYZO样品的光学能隙、折射率和消光系数,结果显示:MYZO样品的光学能隙大于未掺杂Zn O能隙,其折射率均表现为正常色散特性,并且遵循Wemple-Di Domenico单振子色散模型.