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Al—N共掺杂制备ZnO薄膜及其性能研究作者：赵文海李敏君赵祥敏张伟
来源：《科技视界》2012年第32期
【摘要】运用真空射频磁控溅射[1]反应系统（JGP500D1）进行薄膜沉积，在经过镜面抛光过的Si单晶片衬底上[2]，利用掺杂质量2%Al的ZnO：Al陶瓷靶（纯度为99.99%），采用施主-受主共掺杂的方法，在N2于Ar体积比1：1的混和气体的气氛下，制备了Al-N共掺杂的ZnO薄膜。探讨了掺杂对薄膜晶体结构、表面形貌及电学性能影响。
【关键词】AL-N共掺杂；ZnO薄膜；磁控溅射
0 引言
ZnO作为一种宽带隙（禁带宽度为3.37eV）的光电半导体材料[3]，ZnO是II-VI族化合物，具有禁带宽、激子束缚能高，不仅能制成良好的半导体和压电薄膜，亦能通过掺杂制成良好的透明导电薄膜，此外，ZnO薄膜的外延生长温度较低，有利于降低设备成本，抑制固相外扩散，提高薄膜质量，也易于实现掺杂。ZnO薄膜所具有的这些优异特性，因而被广泛应用于太阳能电池、液晶显示、透明导电膜（TCO）、气敏传感器、表面声波器件（SAW）、压敏
器件、紫外光探测器、显示以等方面[4]。目前，对ZnO半导体材料研究的热点和重点在于：（1）如何获得性能优异且可重复生长的p型ZnO；（2）ZnO纳米结构的生长极其特殊性能的研究与应用。
实验
靶材：掺杂质量2%Al的ZnO：Al陶瓷靶
衬底：ITO（In2O3：Sn）玻璃、n-Si（111）、普通载玻片
靶基距：11cm
衬底温度：室温（RT）、150℃、250℃、300℃
工作气氛：Ar（99.99%）、N2（99.99%）
气体流量：Ar：25sccm、N2：25sccm
工作气压：1.6Pa
溅射功率：125W