采用激光脉冲沉积法在Si(100)衬底上生长ZnO薄膜,衬底温度分别为室温,200 ℃,300 ℃,400℃和500 ℃。用X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜对薄膜的微结构进行了测量,并测量了室温下薄膜的光致发光特性。结果表明,300 ℃时,ZnO具有最佳择优取向,随着衬底温度升高,衍射峰半峰全宽减小,薄膜晶粒尺寸增大,400 ℃时,薄膜具有各向等大的晶粒尺寸。同时拉曼谱结果显示,薄膜内部的缺陷随衬底温度变化无明显差别,应力表现为张应力,400 ℃时应力最小,紫外发光峰在衬底温度为400 ℃时最强,而黄绿光带最弱。在减少薄膜缺陷,提高择优长向和晶粒尺寸的同时,使晶粒横向尺寸和纵向尺寸尽可能相同,可极大提高薄膜的发光特性。

利用对向靶射频磁控溅射系统在Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜,并对其进行了退火和超声处理.采用XRD,AFM和光致发光谱对其结构、表面形貌和性能进行了分析.结果表明:沉积态ZnO薄膜(002)择优取向稍差,尺寸较小,表面粗糙度较大.随退火温度的升高,颗粒粒径增大,样品的取向性和结晶度都明显变好,应力状态由压应力转变为张应力,粗糙度降低.超声处理缓解了薄膜中的张应力,晶粒尺寸更趋增大;用波长为280 nm的激发光激发薄膜时,沉积态薄膜无发光峰存在;随着退火温度升高,出现了一个378 nm的紫外峰和一个398 nm的紫峰;紫外峰峰值强度随退火温度升高不断增强,而紫峰的峰位随退火温度升高基本不发生变化,峰值强度增强;700 ℃退火后的薄膜经超声处理后,发光谱中出现了峰值波长为519 nm的绿色发光带.