发光学报, 2011, 32 (10): 973, 网络出版: 2011-10-21  

热处理对立方相结构Mg0.57Zn0.43O合金薄膜表面和组成的影响

Annealing Effect on Smoothness and Composition of Cubic-phase Mg0.57Zn0.43O Thin Film
作者单位
1 中国科学院 激发态物理重点实验室, 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 长春理工大学 材料科学与工程学院, 吉林 长春130011
3 中国科学院 研究生院, 北京 100039
摘要
MgZnO合金具有可覆盖日盲紫外波段的禁带宽度和晶格匹配的单晶衬底, 是理想的日盲紫外探测材料。由于MgO和ZnO分属立方相和六角相, 分相问题使高质量单一相MgZnO难以获得。热处理是提高薄膜结晶质量的有效手段。利用MOCVD方法制备了单一立方相Mg0.57Zn0.43O合金薄膜, 研究了薄膜的退火行为对薄膜结构和光学性能的影响。研究发现, 450 ℃的原生样品经过550,650,750,850 ℃氧气氛退火后, 薄膜的结晶特性和表面形貌得到明显的改善。随着退火温度的增加, 薄膜吸收截止边逐渐蓝移, 带隙展宽。X光电子能谱分析发现, 随着退火温度增加, Zn含量逐渐减小, 这种现象被归结为组分蒸汽压的差异。在退火温度达到950 ℃时, 样品发生了分相, 出现了低Mg含量的六角相MgZnO。
Abstract
Annealing behavior for cubic-phase Mg0.57Zn0.43O thin films grown at 450 ℃ by metal-organic chemical vapor deposition were studied. After annealed at 550, 650, 750 and 850 ℃ in oxygen atmospheres, the crystal quality and surface smoothness of the thin films were improved significantly. Their bandgap shifts continuously to the higher energy the increasing annealing temperature. Confirmed by energy dispersive X-ray spectra, the enlarged bandgap was caused by the decrease of Zn content during annealing. Phase separation of the Mg0.57Zn0.43O films with significant surface roughening can also be observed during annealing at 950 ℃.

曹建明, 秦杰明, 张振中, 王立昆, 郑剑, 韩舜, 赵延民, 张炳烨, 张吉英, 申德振. 热处理对立方相结构Mg0.57Zn0.43O合金薄膜表面和组成的影响[J]. 发光学报, 2011, 32(10): 973. CAO Jian-ming, QIN Jie-ming, ZHANG Zhen-zhong, WANG Li-kun, ZHENG Jian, HAN Shun, ZHAO Yan-min, ZHANG Bing-ye, ZHANG Ji-ying, SHEN De-zhen. Annealing Effect on Smoothness and Composition of Cubic-phase Mg0.57Zn0.43O Thin Film[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2011, 32(10): 973.

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!