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《退火温度对laalzno薄膜结晶特性的影响毕业论文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要ZnO薄膜由于具有优异的光学性能,成为近年来的研究热点。氧化锌(ZnO)是一种直接带隙宽禁带II-VI族化合物半导体材料,其室温下禁带宽度约为3.37eV,激子束缚能高达60meV,远高于室温下的热离化能(26meV),ZnO中的激子能够在室温下稳定存在,并且可以产生很强的光致激子紫外发射,非常适于制备室温或更高温度下低阈值、高效率受激发射器件。由于ZnO在结构、电学和光学性质等方面有很多优点,并且ZnO薄膜的制作方法很多,如磁控溅射(MagnetronSputtering)、脉冲激光沉积(PLD)、金属有机
2、物化学气相沉积(MOCVD)、喷雾热解(SP)、分子束外延(MBE)等,使其在光探测器、表面声波器件、透明电极、太阳能电池等光电子器件领域有很大的发展前景。不同元素掺杂于ZnO,可以改善其光学性能。而制备高质量掺杂的ZnO薄膜对于实现以上的这些应用具有重要意义。本文按照一定配比制备了LaAlZnO靶材,并采用磁控溅射法在170W的溅射功率下制备薄膜样品。对样品在不同退火条件下进行XRD测定。讨论退火温度对原子间距和结晶性能的影响等性质的影响。具体内容如下:利用磁控溅射法在盖玻片衬底上沉积了LaAlZnO薄膜,生长
3、温度为400℃,溅射后对薄膜进行了400℃、500℃和570℃退火处理。利用X射线衍射(XRD)对薄膜进行测试,测试结果:LaAlZnO薄膜样品在500℃和570℃退火时具有良好的(002)C轴择优取向性。在一定温度范围内随退火温度的升高,(002)方向的衍射峰强度逐渐增强,半峰宽逐渐变小,结晶度增大,晶粒尺寸逐渐增大,原子面间距减小(即晶格常量变小),从而使晶体质量变好。关键词:ZnO薄膜;磁控溅射;XRD;结晶性能;退火处理AbstractBecauseZnOfilmshaveexcellentoptical
4、performance,soitbecomesapopulartopicinrecenttime.ZnOhasattractedgreatinterestforitswidebandgap(3.37eV)andrelativelylargeexcitonbindingenergy(60meV)atroomtemperature(RT).Ithasbeenregardedasoneofthemostpromisingcandidatesforthenextgenerationofultraviolet(UV)lig
5、ht-emittingdiodes(LED)andlasingdevices(LD)operatingathightemperaturesandinharshenvironments.Becauseoftheadvantagesinstructure,electricalandopticalpropertieaswelasvariousmethodsforsynthesizingZnOthinfilms,suchasmegnetronsputtering,pulsedlaserdeposition,metal-o
6、rganicchemicalvapordeposition,spraypyrolysis,molecularbeamepitaxy.etc.methods,ZnOthinfilmshavewidelyapplicationsinphotodetectors,surficialacousticdevices,transparentelectrodes,solarcellsandsoon.DopingdifferentelementsintoZnOcanimprovetheopticalproperties,andp
7、reparationofhigh-qualitydopedZnOfilmsachievingtheseapplicationsbecomesmoresignificant.ThisarticlepreparedsLaZnOtargetinaccordancewithacertainratio,andusingmagnetronsputteringmethodpreparedfilmsamplesunderthesputteringpower170W.ThesamplesismeasuredbyXRDunderdi
8、fferentannealingconditions.Discusstheimpactofannealingtemperatureonpropertiesofatomicdistanceandcrystalproperties,etc.Thedetailedcontentsareasfollows:UsemagnetronsputteringdepositedLaAlZn