溅射气压对射频磁控溅射制备ZnO薄膜结构的影响

采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备ZnO薄膜。利用X射线衍射仪、原子力显微镜,分析了ZnO薄膜的晶体结构和表面形貌。结果表明：所制备的ZnO薄膜是具有(002)晶面择优生长的多晶薄膜。溅射气压为0.3Pa时,薄膜的晶粒尺寸较大,结晶度提高。

第3 2卷第 1期21年 3月 01

渤海大学学报 (自然科学版 )Junl f oa U i ri ( aua S i c dt n o ra o h i n es y N trl c neE io ) B v t e i

Vo . 3 No. 1 I 2 M aF 2 1 l . 01

溅射气压对射频磁控溅射制备 Z O薄膜结构的影响 n

赵梦遥，李明标(海大学数理学院，辽宁锦州 1 1 1 )渤 20 3

摘要：采用射频磁控射技术在玻璃衬底上制备 Z O薄膜。利用 x射线衍射仪、 n原子力显微镜，分析了 Z O薄膜的晶体结构和表面形貌。结果表明： n所制备的 Z O薄膜是具有 n(0 )面择优生长的多晶薄膜。溅射气压为 0 3 a时，薄膜的晶粒尺寸较大，结晶度提 02晶 .P高。

关键词：射频磁控溅射；Z O薄膜；溅射气压 n中图分类号： 4 4 0 8文献标识码： A文章编号：6 3— 5 9 2 1 ) l一 0 1 0 17 0 6 ( 0 1 0 0 3— 3

0引言 Z O是一种具有六方锌矿结构的 I—V族宽禁带直接带隙半导体材料，温下禁带宽度为 3 n I I室 . 3e 7 V。Z O材料丰富且价格便宜，有良好的导电性和透光性。Z O薄膜是性能良好的光电材料，发 n具 n在光器件、面声波器件、阳能电池、外光探测器等领域有重要应用¨。开发应用 Z O作为功能薄膜表太紫] n

材料，已成为科研工作者们研究的热点之一。 Z O薄膜的制备方法有很多种，金属有机物化学气相沉积法 ( C D)分子束外延法 ( E) n如 MO V、 MB、脉冲激光沉积法 ( L、控溅射法 ( )原子层沉积法 ( L、蒸发法、 P D)磁 MS、 A D)热喷雾热分解法、溶胶一凝胶法 ( o—G 1等。其中磁控溅射法具有制备工艺简单、本低，积的薄膜附着力强、匀性好且致 S l e)成沉均密等优点，因此，到了科研工作者的广泛应用。得

本文采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上制备 Z O透明薄膜， n并分析了薄膜的晶体结构。

1实验 实验采用 J P一 5 G 4 0型磁控溅射沉积设备，验使用纯度为 9 .9的 Z O作为靶材，实 99% n以普通玻璃作为衬底。溅射前，对玻璃衬底进行超声波

清洗。系统的本底真空度为 66×1~P,作气体为纯度 . 0 a工为 9 .9的 A气， 99% r衬底温度为室温，射气压分别为 0 3 a 0 5 a 0 7 a溅射功率： 1 0,射时溅 . P, . P,. P,勾、 2W溅

间为 1。利用 B X 20型自动 x射线衍射仪分析薄膜的结构性质，原子力显微镜 ( F观测薄膜 h D 30用： M) A的表面形貌。收稿日期：0 0—1 21 2—0 . 5基金项目：辽宁省教育厅高等学校科研项目计划 ( o L0 0 0 3 . N:2 10 0 )作者简介：梦遥 (9 4一)女，海大学硕士研究生，事实验固体物理研究 赵 18,渤从

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