采用原子层沉积技术(ALD), 以二乙基锌和水为前驱体, 在衬底温度分别为110和190 ℃的条件下制备了致密的氧化锌纳米薄膜。 采用X射线光电子能谱, 荧光光谱和椭偏仪等表征手段对薄膜的成分和光学性质进行了研究。 结果表明, 随着沉积温度的增加, 氧化锌薄膜内—OH含量降低, 说明氧化锌薄膜生长过程中的化学反应更加完全; 另外, 沉积温度增加后, 薄膜在365 nm处的激子发射峰出现了明显的增强, 同时可见光区的荧光发射峰消失, 表明薄膜内的缺陷态减少。 随着成膜质量的提高, 氧化锌薄膜的电子迁移率从25提高至32 cm2·(V·S)-1。 椭偏测量的拟合结果表明, 在375～800 nm的波长范围内, 氧化锌薄膜的折射率逐渐从2.33降至1.9, 呈现出明显的色散现象; 另外, 不同温度下制备的氧化锌薄膜光学带隙均为3.27 eV左右, 这说明沉积温度对薄膜的带隙没有明显影响。

针对目前关于退火温度对原子层沉积法(ALD)制备ZnMgO薄膜晶体结构和光学性质影响鲜有报道的现象, 进行了相应的实验研究分析。 采用ALD在石英衬底上制备ZnMgO合金薄膜, 对制得的样品在空气中进行不同温度的退火处理。 利用X射线多晶衍射仪(XRD)、 光致发光谱(PL)和紫外可见(UV-Vis)吸收光谱测试, 系统的分析了不同退火温度对ALD法制备ZnMgO薄膜晶体结构和光学性能的影响。 XRD测试结果表明: 退火温度为600 ℃时, 薄膜的晶体质量得到改善, 且(100)衍射峰的强度明显增强。 结合PL和UV-Vis吸收光谱的测试分析得出: 退火温度为600 ℃时, 能明显促进薄膜中Mg组分的增加使薄膜的禁带宽度进一步增大。 从而说明适当温度的退火处理可有效的改善ZnMgO薄膜的晶体质量及光学特性。