（光学专业论文）溅射zno薄膜的制备与性能的研究.pdf

j 匕 方 交 通 大 学 4i 吐 d t 毕 st 论 文 摘要 利用射频磁控反 应溅射法在 二氧化 硅衬底 上制备z n o薄 膜。 该 样品具有c 轴择优 取向的 纤锌 矿结构， 锌、 氧原子的比 例接近z n o 的 化学计量比， 样品 晶粒具 有较大的 平均尺寸; 薄 膜样品 有较好的 微 晶 表面; 我们 得到了 不同 温度下z n o薄膜的 吸收与 光致发 光。 观测 到了 纵光学波 ( l o )声 子吸收峰与自由 激子 吸收峰; 室 温 ( 3 0 0 k ) 下，p l谱中仅有自由激子发光峰。这些结果证实了z n o薄膜具有 较高的质量。探 讨了 变 温 z n o薄膜的发 光特性。 研究了z n o薄 膜 的受激发射特性。 关键词:z n 0 薄膜; 受激发射 ; 激子; 磁控截射 j 匕 方 3 七 j 劝 人ak ;w ld 匕 伟 七 s 仑 ir abs t r a c t z n o t h i n f i l m s w e r e d e p o s it e d b y m a g n e t r o n s p u tt e r i n g o n s i 0 2 s u b s t r a t e s . x - r a y d i ff r a c t i o n me a s u r e m e n t s s h o w t h a t a l l t h e f i l ms a r e c r y s t a l l i z e d i n t h e w u r t z i t e f o r m a n d p r e s e n t a p re f e r r e d o r i e n t a t i o n a l o n g t h e ( 0 0 2 ) d ir e c t i o n w i t h a l a r g e c ry s t a ll it e s i z e . a n d t h e s a m p l e s h a v e c o m p a r a t i v e l y fl a t s u r f a c e . t h e t e m p e r a t u r e d e p e n d e n c e o f t h e a b s o r p t i o n s p e c t r a a n d t h e p h o t o l u m i n e s c e n c e s p e c t r a h a s b e e n s t u d i e d f o r z n o t h i n fi l m . t h e a b s o r p t i o n o f t h e l o n g i t u d i n a l o p t i c a l ( l o ) p h o n o n s a n d t h e fr e e - e x c it o n h a s b e e n o b s e rv e d a t r o o m t e m p e r a t u r e . t h e fr e e - e x c i t o n e m i s s i o n h a s b e e n o n l y o b s e r v e d o n p l s p e c t r a a t r o o m t e m p e r a t u r e ; t h e r e s u lt s i n d i c a t e th a t z n o t h i n fi l m s h a v e e x c e l l e n t q u a l i t y a n d l o w d e n s it y o f d e f e c t s . t h e s t i m u l a t e d e m i s s i o n p r o p e r t ie s o f z n o t h i n f i l m s h a v e b e e n i n v e s t i g a t e d . wh e n e x c i t a t i o n i n t e n s i t y i s a b o v e t h r e s h o ld , f w h m o f s t i m u l a t e d e m i s s i o n p e a k i n c r e a s e s a n d t h e s t i m u l a t e d e m i s s i o n p e a k s h o w s r e d s h i ft w i t h i n c r e a s i n g e x c it a t i o n i n t e n s i t y . o u r a n a ly s i s s h o w s t h a t t h e o p t i c a l g a i n i s d u e t o e l e c t r o n - h o l e p la s m a e m i s s i o n i n s h o rt , w it h t h e a b s o lu t e l y c - a x i s o r i e n t e d q u a s i - s i n g l e - c ry s t a l z n o t h i n fi l m s , i t i s p r o b a b l e t o f a b ri c a t e u v o p t i c a l d e v i c e a p p l i c a t i o n s k e y w o r d s : z u o t h i n f i l m;s t i m u l a t e d e m i s s i o n ;e x c i t o n ; m a g n e t ron s p u tt e r i n g 北 方 交 通 大 学 m 创 匕 月 卜 习 论 二 丈 第一章文献综述 1 . 1引言 随着信息技术的飞 速发展，以 光电 子和微电子为基 础的 通 信和网络技术己成为高新技术的核心。半导体擞光器作为信息 技术的关键部位使得光纤通信得以 普及， 使得以 光盘为主的信 息存储技术及复印技术不断更新换代。对于光盘存储技术，光 盘的 信息存储密度反比于 激光的 波长。因 此， 为提高 光信息存 储密度， 应使用波长尽可能短的激光器。 2 0 世纪7 0 年代，曾 用波长为6 2 3 . 8 n m的氮 一 氖擞光 器作为 光盘机的 光源， 但这种激光器因 体积庞大、需高电 压源、寿命 短和不能调制等缺点而很快被波长为7 8 0 n m的半导体激光器所 代 替 。随 着 分 子 束 外 延和 mo c v d 技 术 的发 展 ， 用 a i g a i n p /i n c a p 制 成 的 波长 为6 7 0 - 6 9 0 n m的 半 导 体 激 光 器 很 快 进入市场， 从而使 光盘 存储密度大大增加。目 前科学家正在寻 找更宽禁带的半导体 材料以 制造波长更 短的半导 体激光器。 科 学家的努力己取得 极大的 成功。 近年来， 蓝绿激光器成为半导体激光器 研究中的 一个热点。 早 在 1 9 9 1 年， 美国3 m公司首先实现了ii - v l 族z n s e 基异质结 构量子阱蓝 一 绿激光器的7 7 k脉冲工 作 1 ， 在国际上引 起轰动。 以 后 美国 的b ro w n - p u r d u e 大 学 联 合 研 究 组 、 荷 兰p h il ip s 公 司 和日 本s o n y 公 司 等 先 后 实 现 了 激光 器 的 室 温 连 续工 作， 到1 9 9 6 年时 ， s o n y 公 司 以z n s e / z n c d s 。 为 量 子 阱 、 z n m g s s e 为限 制 层的 ii - v i 族蓝绿激光 器室温 连续工作寿命达到 1 0 0 11 ， 但是 z n s e 基激光器的发展并不像人 们原先的 预期那样迅速。 激光 器 月 匕 方 交 巨a士 a 卜 业 唯 仓文 的工作寿命 从 1 h 提高 到 1 0 0 h , 整整花费了 近 s 年时间，而 要 进一步 提高，难度很大. 其主要原因在于 z n s e是一种离子 性 强、 共价性 弱的晶 体， 它 很 “ 软” ， 极易 产生 损伤。 在受激发射 运行时，容易因 温度升高而 造成 缺陷的 大量增殖， 因而激光 器 工作寿命较短o z n s e 材料的这种固有缺点使人 们对它作为蓝绿 激光 器的 应用前景产生了 很大的疑 虑， 特别是1 9 %年以后， 随 着g a n蓝色发 光二极管和 激光二极管的出现， z n s e 材料系列 的前景变得更加暗淡。 自 从g a n激光器实 现了 室温连续工作后， 对z n s e 体系在 蓝绿激光 器方面的 应用持消极的观点己占了上风。1 9 9 4年以 来，以中 村为代表的研究组在g a n以 及相 关i i i 族氮 化物合 金 的研究中取得重大进展，相继开发了高发射强度的发光二极管 系 列 2 和 室 温下 连 续 长 时 稳定 工 作 的 蓝 光 激 光 二 极 管 3 0 但 是 g a n膜需要很高的生长温度 ( 1 0 0 0 - 1 2 0 0 0 c ，不利于降低成本 4 l i i - v i 族半导 体在 蓝绿激光 器方面的研究是否已经陷入了 绝境了呢?除了一些研究 组还在继续改进 z n s e的 外延材料质 量 ( 如采用 z n s e单晶做衬底，减小 z n s e / g a a s 界面的失配位 错) 、 提高p 型掺杂 浓度、 改进电 极的欧姆接 触外， 目 前还有两 条新的尝试途径。 其一是用 破化物 z n m 召 b e s e ， 但是由于 b e 有剧毒， 使不少人望而生畏，不敢尝试。第二 种途 径就是采用 2 n 0 材料。 z n 0是一种多功能材 料 5 - 1 0 ，同时 它也是一种无毒 无污 染的 环 保 型 材 料 1 1 e z n o具 有 较 高 的 导电 性 能 ， 化学 稳 定 性 好， 材料来源非常丰富， 成本低 廉. 关于z n o的研究可以 追溯 月 匕 另 . 交 j 通夕 气 与三 不 觅 生. = w = 业训 丈 到二十 世纪六十年代 1 2 , 1 3 , 最l et 吸引 研究者 兴趣的是z n o薄膜 的压电 性能协 一 1 2 . 1 3 . 利用其压电性能制造声波器件一直是 z n o 薄膜的重要应用领 域早在 1 9 6 6年，z n o 压电薄膜就被用 于 制造体声波器件 1 2 , 1 3 7 0年代，电 视机市 场的急剧升 温刺激了 甚高 频 s a w 、 s u r f a c e a c o u s t i c w a v e ， 表面声波) 器件的 研究， z n o薄膜作 为一 种优良 的 压电材料引起了 极大的 兴趣 1 4 , 1 5 。许多研究者 在各种衬底 ( 玻璃、硅片、石英等)上沉积 z n o薄膜，并制造 性能 优良的 器件【 1 4 - 1 7 。有 关z n o薄膜 在甚高 频 s a w器 件应 用的研究 一 直持续到 8 0年代。8 0年代后期开始，随着微波通 信民 用 化 浪 潮 的 到 来， 开 发 超 高 频s a w器 件 倍 受 关 注 日 8 - 1 9 ) . 随后，由于太阳能电池和平面显示工业的发展，z n o薄膜 的透明导电 性引起了极大的兴趣 7 , 2 0 , 2 1 ， 而可见 光区域的高 透射率使其在近半个世纪以来一直是许多研究者关注的目 标。 在适当 的制备条件及掺杂之下， z n o薄膜表现出很 好的低阻 特 征 ( p 5 5 x 1 0 4 q m ) 。 研究表明，定向 透明的z n o薄 膜以及a l , 1 n 等掺杂的z n o薄 膜具有极好的光电 性 质。 掺a l 的z n o薄 膜 的禁带宽度显著增大， 达4 . 5 4 士 。 .0 5 e v 2 2 ， 具有较高的光 透过 率。 在可见光区， 光透过率接近 9 0 %， 在紫外光的照射下， z n o 薄膜对可见光的透过率基本保持不变。z n o薄膜的低阻特征使 其成为一种重要的电极材料，如用作太阳能电 池的 透明电极 2 3 1 , 液 晶 元 件电 极等 ; 高 透 光率 和 大 的 禁 带 宽 度 还 使其 可 用 作 太 阳 能电 池 的 窗口 材 料 、 低 损 耗 光 波导 器 材 料 2 4 等。 近年来， 随着g a n体系火 热起 来， z n o 材料又 被用来作为 g a n外延层与s i c衬 底之间的 缓冲层 2 5 。 这是因为z n o 具有 j 匕 二 亏3 七 方 甩., p-, - 映 不 班创 匕 布 卜 a 七 食 仑 j 七 以下 几个基 本性质: ( i ) z n o与g a n具 有相同的 纤锌矿型晶 格 结构， 其a 轴晶 格常数为0 . 3 2 5 n m ， 与g a n的晶格失配小于2 % , 其 c 轴晶 格常数为 0 . 5 2 0 n m ; ( 2 ) z n o的 n型掺杂浓度可 达 1 0 1 9 / c m 3 ， 迁移率为2 6 0 c m 2 n s ，具 有良 好的电 学特性;( 3 ) 根据电子亲和势和能带偏移的共同阴离子规则，z n o的导带底 比g a n和s i c 的导带底分别低。 .7 e v和。 a e v , 所以 用它作为 g a n与s i c 之间的 缓冲层，不 会造成阻 挡电 子运动的 势垒， 而 在通常的g a n / a i n / s i c结构中， 缓冲 层 a i n与g a n和 s i c的 导带 偏移分别为2 . i e v和2 . 4 e v ， 缓冲层a i n成为一个很高的 电子 势垒: ( 4 ) z n o相对于氮化物半导体 来说， 材料比 较软， 切变 模量 较小 ， 用 其做 缓 冲 层 时 ， 可以 使 晶 格失 配引 起 的 位 错 不向g a n有源层延伸。 因此， 将 z n o作为衬底或缓冲层生长 高质 量的g a n意义重大。 那么， z n o材料在发光领域的应用 背景又 如何呢? 过去 几 十年中， 它曾 作为一种主要的阴 极射线荧光 材料被深入研究过. 许多 年以前， 在 低温条 件下就已 经观察到了z n o 体材料中由 电 子 束 泵 浦的 紫 外 受激 发 射 【 2 司 ， 但是 随 着 温度 的 升 高 ， 受 激 发 射强 度迅速 碎灭。此外，由 于以 往的 制备工艺很难得到良 好的 z n 0薄膜材料， 限制了z n 0 作为发光材料的 应用。 因此， z n o 作为 光电子 材料的 研究一 直受到 冷落. 近年来，由于 光电 材料领域 研究非 常活跃， 材料生长工艺 得到改善，以及创新性的掺杂方 法被引 入，z n o薄膜的 光电 性 能也引 起了 广 泛的 兴趣e 1 9 9 6 年， 随着第一篇关于z n o微晶结 构 薄 膜 在 室 温下 光泵 浦 紫 外受 激 发 射 报 道2 7 的 发 表， 这 种 材 料重新引起人们的注意， 并迅速 成为半 导体 激光器件研究的 国 际新 热点 2 8 1 . 1 9 9 7 年， 香港和日 本科学家报道了z n o薄膜的 北 方 交 通 a 学 iw t 毕 习 匕 论 -1 1 光泵浦近紫外受 激发射和大的 光学非线性现象 2 9 ，并发现和 g a n相比， z n o具 有激光阀 值低和高温工作等优点 1 0 ， 这是 一个突破性的进展。另外，由于z n o近紫外光发射 ( 发射波长 为3 8 0 - 4 0 0 n m ) 比g a n的 蓝光 发射具有更短的 波长， 对于提高 光记录密度和光信息的存取速度 起到重要的作用 3 0 - 川 。所以 上述报道一出现，立刻引起人们的注意。美国材料学会 1 9 9 7 年的春季会议专门对这项工作进行了讨论，论述了紫外光在光 电子学中的重要地位。 1 9 9 7 年5 月， s c i e n c e ”第2 7 6 卷以 “ wi n u v l a s e r s b e a t t h e b lu e s ? ” 为 题对此做了专门 报道， 称之为“ a gr e a t w o r k ，并由 此引发了z n o的 研究热潮。 近三年来，除了 日 本 和 香 港 科 技 大 学 合 作 研 究 外 【4 ,2 9 , 3 2 - 3 4 1 ， 美 国 西 北 大 学 亦 于1 9 9 8 年在国家基金的资助下重点开 展了 这个项目 ， 怀 特州 立 大学的 l o o k等人也在美国国防部的 支持下进行了这项工作。 1 9 9 9 年1 0 月 在 美国 代 顿 ( d a y to n ) 召 开了 首 届z n o 专 题国 际 研讨会 3 5 e z n o薄膜在发 光领域的应用前景也在国内 得到重 视， 山东大学在1 9 9 4 年用射频 偏压溅射法制备了 具 有快 速紫外 光响应的六角密排结构z n o薄 膜 3 6 1 。 浙江大学国家重点实 验 室于1 9 9 6 年用磁控溅射法首次制备出z n o单晶薄 膜 3 7 。 对于 室 温下紫外光发射的研究， 国内 则是在1 9 9 7 年之后开 始的. 中 国科技大学于 1 9 9 7年在硅衬底上成功生长了 z n o单晶薄膜 3 8 , 1 9 9 8 年 实 现了 改 变 生 长 条 件 控制 发 射 光 谱 成 分 ; 在 室 温 下用电子束激发，获得了 具有随激发 密度 超线性 增强的 近紫外 ( 3 9 0 n m ) 发 射【3 9 。 天津 大 学 最 近 亦 与 香 港 科 技 大 学 合 作 研究 了z n o紫外发射的时间响 应 4 0 0 1 9 9 9 年 1 月， 上 海复旦大学 在“ 物 理” 杂 志 上 发 表 了 关 于z n o 发 光 研究 的 综 述 性文 章 4 1 , 综述了1 9 9 7 年以 前z n o量子点 结构激光 研究的结果。至 今， 北 方 文 通 ， 鬼 学 a 扭 d - a 砰习 匕 论 多 吃 对z n o基紫外激光的 研究， 大致分为四 个方面: ( 1 ) 高质量的z n o单晶膜及z n o基单晶膜 及其 紫外受激发 射 的 研究 4 2 - 4 5 ; ( 2 ) 六角柱形蜂巢状纳米微晶结构z n o膜 及其紫 外受激发射 的 研究 4 , 2 9 , 3 2 - 3 4 ; ( 3 ) 颗 粒 微 晶 结 构z n o 粉 末 及 其 紫 外受 激 发 射的 研 究 4 6 - 4 8 ; ( 4 ) 其 他 微 晶 结 构 ( 包括 金 字 塔 状 4 9 和 锥 须 状 结 构 4 5 等) 和 z n o基三元金属化合物 ( 主要 是 m ( 2 ) 高能电 子辐射损 伤较小， 适于太空应用。 综上 所述， z n o是一种具有很大 潜在应用价值的紫外半导 体光电器件材料。但是目前人们对 z n 0 材料的激光特性、发射 机理、 光学非线性机理以 及它们与材 料结 构的 关系等仍不清楚， 而这正是研究激光器和光学非线性器件的基础。因 此有关方面 的研究显得极为迫切。 表 1 - 1 几种用于短波二极管设计的宽禁带 半导体材料的生长温度和基本性质 材料 晶体 结构 e ( e v ) % ; ( m e v )口( a) c( 人)t ( 0c)几( ) z n 0 六角 3 . 3 76 0 3 . 2 5 5 . 2 0 1 9 7 0 - 6 0 0 g a n六角3 . 3 92 53 . 1 95 . 1 91 7 0 0 1 1 0 0 z n s e闪锌 矿 2 . 6 72 25 . 6 71 5 2 0 4 0 0 z n s 闪锌 矿 3 . 7 74 05 . 4 11 8 5 0- 4 0 0 其 中凡 为 室 温 下 禁 带 宽 度， 9为 激 子 束 缚 能， a 与c 为 晶 格 常 数 ， t , . ( )为熔点，兀( )为生长 温度。 北 方 交 通 大 学 不 透d 二 毕 习 论 二 匕 3 z n 0的化学结构 确内湃 戮10 f)- ya .一 一 z :o份一一0 图1 - 1 纤锌矿z n o晶体的原子点阵示 意图 与许多工 i b - v i a 二元 化合物很不相同 ，自 然条件下z n 0 结 晶 态是单一稳定的六方纤锌矿 ( w u r t z i t e )结构，晶 格常数为 a = 0 . 3 2 5 n m c = 0 . 5 2 0 n m 。 在室温下， 当 压强达到9 g p a 左右， 纤 锌矿结构的z n 0 转变成四方 岩盐结构， 近邻原 子数由4 增加到 6 ，体积相应缩小 1 7 9 6 5 4 。 纤锌 矿结构的z n 0 晶体难以 达到 完美的化学计量比 ，自 然 产生 0空位或者 z n间隙缺陷。z n 0晶体中总有一些 z n原子的 共价 键是非饱和的，因此z n 0 薄膜晶体在自 然 状态下是n 型半 导体。 在空 气中， 加 热温度高于3 0 0 会明 显加剧z n 0 的分 解。 4 z n 0的物理常数 j 匕 戈 夕 交 通 大 学 ; at 月 r r j k 全 仑 文 表 1 - 2 z n 0 晶体的一些 物理常数【 5 5 物理参数常数值 密度 ( 9 / ， ) 5 . 6 7 6 弹性系数 ( 1 0 n 加e ) c a1 , 2 . 0 9 6 c 3s 3 2 . 1 0 9 c ts2 1 . 2 1 1 c ts3 1 . 0 5 1 c i, 0 . 4 2 5 压电常数 c / m ) e 3 i - 0 . 6 1 e ” 1 . 1 4 e ,3 - 0 . 5 9 介电常数 ( x 6 a ) c , 8 . 3 3 e 3 3 8 . 8 4 热膨胀系数 ( p p m / c ) a2 . 9 0 x 1 0 c4 . 7 5 x1 r 热容 (q / g .) 0 . 4 9 4 热导率 ( w / c m ) 0 . 5 9 5 ( 3 0 0 k ) 电 子有效质量 0 . 2 7 本征电 阻 ( r . c m ) 9 . 4 4 x1 护 电 子迁移率 ( c m / v . s ) 1 8 0 1 . 5 z ii u 薄膜的生长技术 a 七 公 纷 交 a 吸 ， 喇 瞬 炙 场 士 毕 j 七 甲 仑 文 z n 0 的 光 学 性 能 是 与 晶 体 质 量 密 切 相 关 的。 虽 然目 前 己 经 长出了高质量的z n 0 体 材料 5 6 ， 但费时太长， 4 0 天时间 才获 得 l c 矿的z n 0 体 材料;而且由于z n 0 体材料中的 缺陷较多 ，只 能实 现低 温条件下的受激发 射，团 此z n 0 体 材料用在器件上是 不适宜的。为了 提高晶体质量， 就必须应用外延薄膜或者 低维 量子结构。 由于薄膜z n 0 有着广 泛的 应用领域，许多薄 膜生长方法都 可被用于制备z n 0 薄膜。 不同的 生长方法 适于不同的 应用目 标。 下面列表说明; 表1 - 3 z n o 薄膜的各种生长技术 对比 扮老 晶体形态设备成本主要应用目 标 溅射柱状多晶、单晶中、低 光电材料、san器 件、透明导电极 m o c v d 柱状多晶、 单晶 中、高 光电材料、s a w器 件、透明 导电 极、 衬底或缓冲层 p l d柱状多晶、单晶中、高 光电 材料、 s a w 器 件、 透明导电 极、 衬底或缓冲层 m b e单晶高 光电材料、s a w器 件、 衬 底或缓冲 层 s o l - g e l 多晶、柱状多晶 低光电材料、透明导 电极 焰火反应法多晶、柱状多晶 低透明导电极 北 方 交 通 大 学 xx t 毕 卫 匕 于 仑文 在适于生长光电 材料的z n o 薄膜的 几种方 法中，溅射 法的 历史是比 较悠久的， 应用也 是比 较广泛的。 但是随 着对z n o 晶 体质量的要求不断提高， 新近发展的m o c v d . p l d 和m b e 在z n o 薄 膜制备中的 应用 研究非常 活跃。 这些方法制 备 z n o 的应 用目 标主 要是光电 器件以 及高 端 s a w 器件。而另 外一些新颖而且 成 本低 廉的方法，如s o l - g e l 和焰火反 应法， 在制备低成本 透明 导电极的 研究方 面很 有意义。 本文就用于光电 器件的几 种主要 的z n o 薄膜制备方法做一些简单的综述。 1 . s . i饿射 主要有两种溅射法用于z n o 薄 膜沉积:直流磁 控溅射与 射 频磁控溅射. 溅射 所用的 靶材有高纯金属z n 和陶 瓷z n o . 溅射 气氛有氢氧混合气和纯氧两种。 在溅射过程中，辉 光放电 产生 的正离子经电 场加速， 撞击阴极靶材， 通过交换动 量， 将靶材 以中 子、 离子 和二次电 子等 形式剥离。辉光放电可以 通过调节 合适的气氛使之达到自 持。 这样靶材的成分 就能以 薄膜形式在 衬底上沉积。 在氧气气氛中， 衬底上z n 原子被氧化， 形 成z n o 薄膜。 若靶材是 z n o 陶瓷， 则 合适的 氧气气氛对保持结晶 优良 的薄膜非常必要。 溅射系统附加磁场使 得带电 粒子的 运动路径 由 原先的直线变成螺旋线， 这有利于提高溅 射效率， 有利于减 少带电 粒子轰击薄膜与衬底，因此被广 泛用于 沉积 高质量的薄 膜。 j 七 方 文 通 大 iv a 万 t 年 a 论 文 份纷 一补 - - 愁 s i t七 dr a t 忆.jr丑记岭自，诬jl且 劫 y c f g i d ; z 4 5 . 1 协) . d .r o v i n v .a v o g u i d c 犀 一 汽 孵 子 票 黔 图 1 - 2射频 ( r f ) 磁控溅射系统示意图 总的 来看，溅 射法已 被广泛用于 沉积高质量的z n 0 薄 膜。 溅射的z n 0 薄膜有明 显的c 轴 择优取向， 致密的结构， 界面陡 峭且 粘附力 强。溅射法制备z n 0 薄膜的最主要 特点是 效率高 、 成本 低。 但是， 更好 地利用这种方 法仍然有许多问题4 待解决。 比如， 溅射法生长单晶z n 0 薄 膜非常困 难，这主要是由于 各种 高能 粒子对薄膜撞击产生许多损伤，必 须有足 够的晶 界以 释放 损伤产生的 应力。针对z n 0 溅射生长 过程中 的有害高能粒子， 有研究者做了有益的探索。 此外，由 于溅射出的 靶材粒子束密 度不 均， 溅射 z n 0 薄膜从中心到 边缘厚度明显不 均; 受生长 速 度和 粒子撞 击不均的影响， 结晶状态肯定也有差别。目 前， 用 溅射 法制备的z n 0 薄膜尚未发 现有较好的 光泵浦紫外受激发 射 结果。 但是，由 于溅射沉积z n 0 薄 膜有许多 优点，目 前许多 研 北 方 交 通 大 学 硕 d 二 毕 j 匕 全 仑 文 究者为克服溅 射法自 身 缺陷 正在做大量的研究 5 7 - 5 9 ， 以 期拓 展溅射 z