【摘要】：氧化鋅(ZnO)是一種寬帶隙(室溫下3.3eV)Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體,激子結合能為60meV,具有六方纖鋅礦結構。晶格常數(shù)a=0.3249nm,c=0.5206nm。ZnO薄膜具有良好的透明導電性、壓電性、光電性、氣敏性、壓敏性、且易于與多種半導體材料實現(xiàn)集成化。本文實驗所采用的磁控濺射法,在最佳條件下可以得到均勻、致密、有良好的c軸取向性和可見光波段透明性好等優(yōu)點的薄膜,使得它成為在ZnO制備中研究最多并且最廣泛使用的方法。最近,由于在光電領域的潛在應用,ZnO薄膜及其形貌特征得到了廣泛的關注。表面形貌是薄膜力學和光學特征主要特征之一,比如：薄膜的磁場強度會隨著接觸表面粗糙度的改變而改變,金屬薄膜的電導依賴于其表面粗糙度。但是,隨機表面形貌的高度分布是以位置坐標為變量的隨機過程,難以用嚴格的數(shù)學表達式來表示,所以一般采用統(tǒng)計函數(shù)或高度自相關函數(shù)等統(tǒng)計參量來描述薄膜隨機表面。本文采用射頻磁控濺射的方法,分別在石英玻璃和硅襯底上濺射ZnO薄膜,濺射氣壓分別為0.5Pa和0.7Pa。實驗本底真空為4.5×10-4Pa,濺射功率120W,氧氣和氬氣流量分別為4 SCCM和16 SCCM,濺射時間2小時,采用原子力顯微鏡觀察其表面形貌。本文著重分析研究了薄膜生長條件(不同襯底、不同濺射氣壓)對ZnO薄膜表面形貌的影響,并作了相應的比較。采用高斯相關表面的方法研究ZnO薄膜的形貌特征,引用高斯模型中方均根粗糙度ω和橫向相關長度ξ等參量來描述薄膜隨機表面的相關特征。用數(shù)值計算的方法得到樣品表面的高度自相關函數(shù)和方均根粗糙度,并用高斯函數(shù)對高度自相關函數(shù)進行擬合,得到樣品表面的橫向相關長度等統(tǒng)計特征量來定量描述ZnO薄膜的統(tǒng)計特性。
[Abstract]:Zinc oxide (ZnO) is a wide band gap (3.3eV) 鈪，

本文編號：2179885