氧分压对射频磁控溅射制备氧化锌薄膜光电学性质的影响

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------氧分压对射频磁控溅射制备氧化锌薄膜光电学性质的影响第２７卷第１期２０１１年１月福建师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｊｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖ０１．２７Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０１１文章编号：１０００—５２７７（２０１１）０１—００５２—０５彭福川，林丽梅，郑卫峰，盖荣权，赖发春（

2、福建师范大学物理与光电信息科技学院，福建福州３５０１０８）摘要：利用射频磁控溅射在石英基片上沉积ＺｎＯ薄膜．为了研究氧分压对ＺｎＯ薄膜的结构和光电学性质的影响，在氧分压０．００，２．５４，５．０６，７．５７ｍＰａ的条件下制备了４个样品．样品的微结构、表面形貌和光电学性质分别用Ｘ射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计和ＶａｎｄｅｒＰａｕｗ方法进行测量．结果表明，所有样品的主要衍射峰为（００２）峰，随氧分压的增加，（００２）峰的强度降低，且出现了（１０１）面的衍射峰．氧分压的升高，薄膜的表面粗糙度和载流子浓度减小，迁移率增大，电阻率从氧分压为０

3、时的０．２Ｏ，ｃｍ增加到７．５７ｍＰａ时的ｌ４００Ｑｃｍ．所有样品在可见光区的平——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------均透过率都大于８３％，薄膜的折射率随氧分压的增加而增大，而消光系数和光学带隙则减小．关键词：氧化锌薄膜；射频磁控溅射；氧分压；光电学性质中图分类号：０４８４文献标识码：ＡＥｆｆｅｃｔｏｆＯｘｙｇｅ

4、ｎＰａｒｔｉｃａｌＰｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｈｅＯｐｔｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺｎＯＦｉｌｍｓＤｅｐｏｓｉｔｅｄｂｙＲＦＭａｇｎｅｔｒｏｎＳｐｕｔｔｅｒｉｎｇＰＥＮＧＦｕ—ｃｈｕａｎ，ＬＩＮＬｉ—ｍｅｉ，ＺＨＥＮＧＷｅｉ—ｆｅｎｇ，ＧＡＩＲｏｎｇ—ｑｕａｎ，ＬＡＩＦａ—ｃｈｕｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＯｐｔｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＦｕｊｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＺｎＯｆｉｌｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏ

5、ｘｙｇｅｎｐａｒｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｓ（ＯＰＰ）ｗｅｒｅｄｅｐｏｓｉｔｅｄｑｕａｒｔｚｏｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｂｙＲＦｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ．ＴｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｆｏｕｒＯＰＰｏｆ０．００，２．５４，５．０６ａｎｄ７．５７ｍＰａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｏｒｐｈ——————————————————————————————————————-------------------------------------------------------------

6、-----------------------------------ｏｌｏｇｙ，ｏｐｔｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙＸ—ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ａｔｏｍｉｃｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏ—ｔｏｍｅｔｅｒａｎｄＶａｎｄｅｒＰａｕｗｍｅｔｈｏｄ。ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｓｔＸ—ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｐｅａｋｉｎａｌｌｓａｍｐｌｅｓｉｓ（００２）ｐｅａｋ．ＷｈｅｎＯＰＰｉｎｃｒｅ

7、ａｓｅｓ，ｔｈｅｉｎｔｅｎ—ｃｏｎ—ｓｉｔｙｏｆ（００２）ｐｅａｋｄｅｃｒｅａｓｅｓａｎｄ（１０１）ｐｅａｋａｐｐｅａｒｓ．ＴｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｃａｒｒｉｅｒｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅａｓＯＰＰｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｂｕｔｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｍｏｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅ．Ａｓｔｏ０ＰＰｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ０．００ｔｏ７．５７ｍＰａ，ｔｈｅｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ０．２ｔ２ｃｍ１４００１２ｃｍ．ｒｅ—Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｉ

8、ｎｖｉｓｉｂｌｅｓｐｅｃｔｒａｒｅｇｉｏｎｏｆａｌｌｓａｍｐｌｅｓｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ８３％．Ｔｈｅ——————————————————————————————————————------