[发明专利]在ZnO单晶衬底上低温生长高质量ZnO薄膜材料的方法

摘要

在ZnO单晶衬底上低温生长高质量ZnO薄膜材料的方法，包括如下步骤：1)选取ZnO单晶作为生长衬底；选取极性面是Zn极性面作为生长衬底；2)对衬底进行预处理；3)进行ZnO薄膜的低温生长；衬底表面温度400℃–500℃，采用二甲基锌和叔丁醇分别作锌源和氧源，高纯氮气作载气和稀释气，DMZn和t-BuOH的流速分别为10-40SCCM和100-400SCCM，生长过程中，反应腔压力为15–30kPa；生长时间决定膜的厚度，一般生长时间为15–60min；4)对生长的ZnO薄膜进行适当的原位热处理。

主权项

在ZnO单晶衬底上低温生长高质量ZnO薄膜材料的方法，其特征是包括如下步骤：1) 选取ZnO单晶作为生长衬底；选取适当极性面的ZnO单晶，所述适当极性面是Zn极性面[即(0001)面]作为生长衬底；2) 对衬底进行预处理；3)进行ZnO薄膜的低温生长；衬底表面温度400℃ – 500℃，采用二甲基锌(DMZn)和叔丁醇 (t‑BuOH)分别作锌源和氧源，高纯氮气(N₂)作载气和稀释气，DMZn和t‑BuOH的流速分别为10 ‑ 40 SCCM和100 ‑ 400 SCCM，生长过程中，反应腔压力为15– 30 kPa；生长时间决定膜的厚度，一般生长时间为15 – 60 min；4) 对生长的ZnO薄膜进行适当的原位热处理，是指ZnO薄膜生长结束后，原位对ZnO薄膜进行的热处理过程，热处理温度为800– 900 ^oC，处理气氛为N₂O，N₂O流速为0.5 – 2 SLM，腔体压力是15 – 30 kPa，热处理时间为2 – 5 min。