等离子体增强分子束外延生长ZnO薄膜及光电特性的研究

人工晶体学报 ›› 2003, Vol. 32 ›› Issue (6): 579-584.

等离子体增强分子束外延生长ZnO薄膜及光电特性的研究

梁红伟;吕有明;申德振;颜建锋;刘益春;李炳辉;赵东旭;张吉英;范希武

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,激发态物理重点实验室,长春 130022

出版日期:2003-12-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863计划)(2001AA31112);中国科学院知识创新工程项目;中国科学院"百人计划";国家自然科学基金(60176003,60278031)

Study of Optical and Electrical Properties of ZnO Thin Films Grown by Plasma-enhanced Molecular Beam Epitaxy

Online:2003-12-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在蓝宝石(Al2O3)衬底上外延生长ZnO薄膜,研究了不同生长温度对结晶质量的影响.随着生长温度的升高,X射线摇摆曲线(XRC)半高宽从0.88°变窄至 0.29°,从原子力显微镜(AFM)图像中发现薄膜中晶粒从20nm左右增大至200nm,室温光致发光(PL)谱中显示了一个近带边的紫外光发射(UVE)和一个与深中心有关的可见光发射.随着生长温度升高,可见光发射逐渐变弱,薄膜的室温载流子浓度由1.06×1019/cm3减少到7.66×1016/cm3,表明在高温下生长的薄膜中锌氧化学计量比趋于平衡,高质量的ZnO薄膜被获得.通过测量变温光谱,证实所有样品在室温下PL谱中紫外发光都来自于自由激子发射;随着生长温度的变化UVE峰位蓝移与晶粒尺寸不同引起的量子限域效应相关.

中图分类号:

梁红伟;吕有明;申德振;颜建锋;刘益春;李炳辉;赵东旭;张吉英;范希武. 等离子体增强分子束外延生长ZnO薄膜及光电特性的研究[J]. 人工晶体学报, 2003, 32(6): 579-584.

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