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《低溫外延生長平整ZnO薄膜.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷第5期發(fā)光學報VoL35No．52014年5月CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCEMay，2014文章編號：1000-7032(2014)05-0542-06低溫外延生長平整ZnO薄膜趙鵬程1’2，張振中¨，姚斌3，李炳輝1，王雙鵬1，姜明明1，趙東旭1，單崇新1，趙海峰1，劉雷1，申德振1(1．發(fā)光學及應(yīng)用國家重點實驗室中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，吉林長春130033；2．中國科學院大學．北京100049；3．吉林大學物理學院，吉林長春130023)摘要：在較低溫度下實
2、現(xiàn)平整ZnO薄膜的生長有利于ZnO的可控P型摻雜以及獲得陡峭異質(zhì)界面。本文使用分子束外延方法，采用a面藍寶石為襯底，在450oC下生長了一系列ZnO薄膜樣品。在富氧生長的條件下，固定氧流量不變，通過調(diào)節(jié)鋅源溫度來改變鋅束流，以此調(diào)控生長速率。樣品的生長速率為40．100nm／h。通過掃描電鏡(SEM)表征發(fā)現(xiàn)：在高鋅束流的生長條件下，樣品表面有很多不規(guī)則的顆粒；降低鋅的供應(yīng)量后，樣品表面逐漸平整。原子力顯微鏡(AFM)測試結(jié)果表明：樣品的均方根表面粗糙度(RMS)只有0．238nm，接近于原子級平整度。這種平整
3、表面的獲得得益于較低的生長速率，以及ZnO外延薄膜與a面藍寶石襯底之間小的晶格失配。關(guān)鍵詞：ZnO；分子束外延；生長溫度；平整表面中圖分類號：0484．4文獻標識碼：ADOI：10．3788／fgxb20143505．0542SmoothSurfaceMorphologyofZnOThinFilmsonSapphireatLowTemperatureZHAOPeng—chen91”，ZHANGZhen—zhongh，YAOBin3，LIBing—huil，WANGShuang—pen91，JIANGMing—m
4、in91，ZHAODong—XU1，SHANChong-xinl，ZHAOHai．fen91．LIULei1．SHENDe．zhenl(1．StateKeyLaboratoryofLuminescenceandApplications，ChangchunInstituteofoptics，F(xiàn)ineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Ber
5、ing100049，China；3．DepartmentofPhysics，JilinUniversity，Changchun130023，China)}CorrespondingAuthor，E-mail：exciton@163．comAbstract：ZnOthinfilmthatgrowsatlOWtemperaturebenefitsthesharpinterfaceinheterostructureandlevelofinZnO．Ingeneral，thesmoothgrowthcanbeeasily
6、obtainedatenoughdopingacceptorthan600oC，butdifficultinthecaseoflowgrowththistemperaturehighertemperature．Inwork，bycontrollingthegrowthambientandgrowthrate，aseriesofZnOthinfilmswithsmoothsurfaceweregrownonn—planesapphiresubstratesat450oCbytheplasma-assistedmo
7、lecularbeamepitaxyfP-MBE)．Thegrowthwasperformedinoxygen—richatmosphere．Totunethegrowthrate，thezincfluxwaschangedbyvaryingtheK-celltemperatureofzincsource(Tk)whilekeepingoxygenfluxcon—stant．Thegrowthrateofthesamplesisonly40—100nm／h．Scanningelectronmicroscopy(
8、SEM)indicatethattherearelotsofirregulargrainsonthethinfilmsurfaceathighzincflux，andimages收稿日期：2013—12．25；修訂日期：2014．02．24基金項目：國家“973”計劃(2011CB302002，2011CB302005)；國家自然科學基金(11134009，11074248，11104
