PLD法生長ZnMgO-ZnO異質結與多層納米結構及其性能研究.pdf

1、MgO和ZnO形成合金Zn<,1-x>Mg<,x>O的帶隙可以在3.2-7.9eV之間變化,在制備紫外波段光電器件方面有著廣闊的應用前景.由ZnO和Znl-xMgxO交替沉積而成的ZnO/ZnMgO量子阱和超晶格在激光器、光探測器和其他光電器件方面也有潛在的應用價值. 本文采用脈沖激光,分別在Si(100)襯底和采用ZnO作為緩沖層的Si(100)襯底上生長了ZnMgO薄膜,并對襯底溫度,激光頻率,氧壓以及生長時間等生長工藝參數進行了系

2、統的研究.同時嘗試了在Si(100)及Si/ZnO襯底上生長ZnO/ZnMgO異質結及超晶格結構.主要的研究工作如下:1.目前,ZnMgO合金薄膜大多數以藍寶石或ScAlMgO<,4>為襯底.本文報道了在硅襯底上應用脈沖激光沉積法生長ZnMgO,并且首次通過對ZnMgO薄膜生長條件的探索,得出了適用于Si(100)襯底生長高質量c軸取向薄膜的最優條件: 襯底溫度600℃,氧壓10Pa,激光頻率3Hz,靶材與襯底距離約為4.5cm

3、.2.采用高溫ZnO緩沖層技術,成功生長出高晶體質量及完全c軸取向的ZnMgO合金薄膜,通過XRD圖譜觀察其半高寬僅為0.2044°,而SEM圖譜表明其表面結晶質量完好.3.在國內首次嘗試了使用PLD方法在Si(100)上直接生長多層.ZnO/ZnMgO薄膜及量子阱.并對多層薄膜的生長條件,晶體質量,光學性質等方面進行了研究.所生長的多層薄膜晶體質量均為完全c軸取向,光學性質可能由于不匹配襯底的原因,有很大差別.4.采用ZnO緩沖層的方