[发明专利]一种制备高质量氧化锌单晶薄膜的三缓冲层方法

摘要

本发明公开了一种制备高质量氧化锌单晶薄膜的方法，其步骤为：对蓝宝石衬底表面进行预处理，修正和控制蓝宝石衬底的原子结构，以实现ZnO薄膜的单极性、单畴生长；然后采用三缓冲层法制备高质量ZnO薄膜，即首先利用蓝宝石氮化法在表面形成单极性AlN超薄层，然后依次沉积3~6nm的MgO岛状层及10~20nm左右的ZnO低温层，最后高温沉积ZnO外延层，实现失配应变的充分释放，得到原子级光滑的高质量ZnO薄膜。我们提出的制备ZnO薄膜的三缓冲层法，是在公知的两步生长法上引入中间氮化层以及MgO三维岛状层，让由晶格大失配而引起的应变充分释放，从而克服了两步生长法制备ZnO薄膜时，薄膜应变无法完全消除的缺陷。上述薄膜的RMS粗糙度都在1nm以下，完全满足制作高性能光电子器件的要求。

主权项

1.一种制备氧化锌单晶薄膜的方法，其步骤如下：①对蓝宝石衬底表面进行预处理，修正和控制蓝宝石衬底的原子结构，以实现氧化锌薄膜的单极性生长；②采用三缓冲层法制备氧化锌薄膜，即首先利用蓝宝石氮化法在表面形成单极性氮化铝超薄层，然后依次沉积氧化镁岛状层及氧化锌低温层，最后沉积高温氧化锌外延层，实现失配应变的充分释放，得到单一极性的原子级光滑的高质量氧化锌薄膜。