PLD法在c面蓝宝石衬底上制备纤锌矿ZnS外延薄膜

作     者：张蕾 方龙 刘攀克 刘越彦 黎明锴 何云斌 ZHANG Lei;FANG Long;LIU Panke;LIU Yueyan;LI Mingkai;HE Yunbin

作者机构：湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室武汉430062 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2016年第47卷第5期

页      面：224-226页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51002049 61274010) 湖北省教育厅优秀中青年人才资助项目(Q20120104) 

主　　题：脉冲激光沉积 ZnS薄膜 缓冲层 外延生长 晶体结构 

摘      要：采用脉冲激光沉积方法以ZnS为靶材c面蓝宝石为衬底制备了一系列的ZnS薄膜,并采用四圆单晶衍射仪研究了薄膜的晶体结构及其与衬底的取向关系。首先研究了沉积温度对ZnS薄膜质量的影响,结果表明,所有制备的ZnS薄膜均为六方纤锌矿结构;在衬底温度为750℃时所制备的薄膜具有较好的晶体质量,并表现出与蓝宝石衬底明确的外延关系[ZnS(001)∥Al_2O_3(001)且ZnS(110)∥Al_2O_3(110)]。进一步研究了在750℃下加入不同厚度的ZnO缓冲层对于ZnS薄膜晶体质量的影响,结果表明在沉积ZnS薄膜前先沉积一层ZnO薄膜缓冲层可以进一步有效提高ZnS薄膜的晶体质量和面外取向性,其中在沉积时间为2min的ZnO缓冲层上制备的ZnS外延薄膜晶体质量最好,其(002)面摇摆曲线半高宽为1.35°。本文结论对于研究ZnS薄膜制备光电器件具有重要的意义。