有B。Joseph等研究表明,在723K的沉积温度,在使用化学喷雾沉积法,将ZnO薄膜的制备材料在真空煅烧的条件下,制备出的未经过其他物质掺杂ZnO薄膜电阻率仅为3。15×10^-3Ωm,且厚度仅为175nm[10]。而T。Schuler等以溶胶-凝胶法制备出掺杂Al等其他一些杂质的ZnO的电阻率也仅仅只有5×10^-3Ωm,厚度约为174nm。从这一结果可以看出In、Al等掺杂的ZnO薄膜和未经过其他物质掺杂ZnO薄膜都具有着极好的低阻性质。
S。H。Bae等人以蓝宝石衬底基片来制备ZnO薄膜,他们使用到的方法是激光脉冲沉积法来制备高质量ZnO薄膜,他们制备出的高质量ZnO薄膜可以显现出宽带绿-黄色光这一发光性质[11]。ZnO薄膜的结晶度增加,使得其紫外发光强度也随之增加,当沉积的衬底基片氧气压力为200mTorr,制备薄膜温度为600℃时,以蓝宝石为衬底材料,同时以激光脉冲沉积法制备出的高质量ZnO薄膜可以发射出强紫外光。
在一些特定制备ZnO薄膜的条件下,能够使掺杂了Al的高质量ZnO薄膜的导带底与价带顶的能量差有明显的增大趋势,在达到4。54±0。05eV时,ZnO薄膜可以显现出较高的光透过率,以上述条件,掺杂了Al的高质量ZnO薄膜的光透过率在可见光区域可以达到90%。从这一实验结果可以得出,高质量的ZnO薄膜本身对于可见光的透过率可以做到在紫外光的照射下基本保持不产生变化这一特性。
ZnO薄膜可以用许多原件的电极,例如液晶原件、太阳能电池等,原因是因为ZnO薄膜所具有的低阻特征,才使得ZnO薄膜成为一种重要的电极材料。ZnO薄膜也可以作为太阳能电池的窗口材料、低损耗光波器材的制作材料,原因是因为ZnO薄膜大的禁带宽度和对可见光的透光率很高。而ZnO薄膜在紫外光二极管激光器件领域也有着潜在巨大的应用前景,因为ZnO薄膜具有的发光性质及很好电子辐射稳定性。
1。1。2 ZnO薄膜的气敏性
ZnO薄膜在半导体材料领域中是一种特别典型的半导体气体敏感材料,而且ZnO薄膜还是属于表面控制型的薄膜,高质量的ZnO薄膜在经过了某些特定元素或者化合物,例如La2O3、Pd等掺杂之后可以对有害性气体、可燃性气体、有机蒸汽等气体产生较好的敏感性,因为ZnO薄膜的这一气敏特性,使得ZnO薄膜可以作为制成各种针对不同气体的气敏传感器的原材料;对于还原性气体和氧化性气体这两类气体来说,没有经过其他元素掺杂的ZnO薄膜对这两类气体显示出良好的敏感性;对于,乙醇、丙酮等气体,掺杂La2O3、V2O5或Pd的ZnO对其显示出出良好的敏感性,所以可以用掺杂上述元素和化合物的ZnO薄膜来制备的传感器,从而使用来进行健康监测,例如监测人的血液酒精浓度以及大气中的有害气体含量等。而为了检测氢气的含量,经常使用的是掺杂有Bi2O3、Gr2O3等化合物的高质量ZnO薄膜。
1。1。3 ZnO薄膜的压电性质
ZnO薄膜在收到压力时,两端会出现电压,这表示ZnO薄膜具有很好的压电特性和介电特性,ZnO薄膜的压电特性系数约为为d33=17pm/V。N。K。Zayer等人研究表明显示,在以200℃的制备温度为条件的硅衬底基片上,使用射频磁控溅射发法沉积来制备的C轴定向的ZnO薄膜显示出其本身具有很好的压电特性。在制备高频纤维声光器件的压电转换器的材料选择中,这种具有良好压电特性的ZnO薄膜是很值得选择的。ZnO薄膜的低介电常数和ZnO薄膜的高机电耦合系数使得高质量的ZnO薄膜成为了制备体声波一种理想型材料,特别是在制备表面声波器件这一邻域。与此同时,因为ZnO薄膜所具有的良好的压电和介电特性,使得ZnO薄膜在高频滤波器、谐振器、光波导这些器件的制备领域展现出很大的发展应用前景。日本的松田公司已经制备出了只有1。5GHz低损耗的高频SAW滤波器,松田公司使用的是高质量ZnO薄膜是在蓝宝石衬底基片上利用外延法制备出来的。文献综述 无极性ZnO薄膜的制备和表征研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_94490.html