本文采用磁控濺射法制備Si元素?fù)诫s的Zn Sn O薄膜（SZTO）,研究Si元素?fù)诫s對(duì)薄膜樣品性能的影響。XRD衍射圖譜表明,不同Si摻雜含量的薄膜均呈現(xiàn)非晶態(tài)。利用原子力顯微鏡表征薄膜的表面形貌,隨著Si含量的增加,薄膜樣品的表面粗糙度呈現(xiàn)出單調(diào)遞增的趨勢(shì),Si摻雜使薄膜樣品的平整度降低。透射譜測(cè)試表明不同Si含量摻雜的SZTO薄膜在可見(jiàn)光波段均具有較高的透射率,利用Si元素?fù)诫s可以提高在可見(jiàn)光范圍的透射率,并有效增加Zn Sn O（ZTO）薄膜的光學(xué)帶隙。PL譜測(cè)試表明,隨著Si摻雜濃度的升高,PL譜的強(qiáng)度呈現(xiàn)出不同程度的增大,且展寬變寬,這表明Si摻雜的ZTO薄膜樣品中引入了一些深能級(jí)缺陷。 

【文章來(lái)源】：真空. 2020,57(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

不同Si含量摻雜的SZTO薄膜對(duì)應(yīng)的XRD衍射圖譜

用原子力顯微鏡（AFM）觀察不同Si含量摻雜的SZTO薄膜的表面形貌，原子力顯微鏡的掃描區(qū)域設(shè)定為（3×3）μm2。圖2中的（a）、（b）、（c）三幅圖片分別對(duì)應(yīng)SZTO(0）、SZTO(1）、SZTO(2.9）的AFM照片。從圖2中可以觀察到隨著Si摻雜含量不斷上升，薄膜樣品的表面形貌發(fā)生了較為明顯的變化。其中（a）圖中SZTO(0）顯示晶體顆粒大小較為均勻，隨著Si摻雜濃度的不斷增加，晶體顆粒大小越來(lái)越不均勻并且出現(xiàn)了較大面積的光斑，這表明薄膜表面生長(zhǎng)的越來(lái)越不均勻。為了能直觀地展現(xiàn)薄膜樣品粗糙度隨著Si含量的增加的變化情況，我們作了如圖3所示的示意圖，從圖中可以看出隨著Si含量的增加，薄膜樣品的表面粗糙度呈現(xiàn)出單調(diào)遞增的趨勢(shì)，這表明隨著Si含量的增加，會(huì)使薄膜樣品的表面平整度降低，這是因?yàn)槲覀冞x擇的實(shí)驗(yàn)方法為磁控濺射，濺射時(shí)氬離子轟擊靶材使靶材中的粒子獲得能量，從而沉積到襯底上，靶材中獲得能量的粒子難免會(huì)夾雜著固體Si O2小顆粒，這些小顆粒沉積到襯底上，夾雜在薄膜中就會(huì)使薄膜樣品的粗糙度增加。所以我們的結(jié)論為Si摻雜使薄膜樣品的平整度降低，粗糙度增加。圖3 不同Si含量摻雜的SZTO薄膜對(duì)應(yīng)的AFM形貌立體圖

圖2 不同Si含量摻雜的SZTO薄膜對(duì)應(yīng)的AFM形貌平面圖，(a)(b)(c)分別表示SZTO(0)、SZTO(1)、SZTO(2.9)的圖片2.3 Si摻雜對(duì)薄膜光學(xué)性質(zhì)的影響


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