衬底温度对ZnS薄膜微结构和应力的影响(2)

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卷2006年第7期#37$

在不同的衬底温度下制备的ZnS薄由图1可知!

膜均呈多晶状态!但择优取向有所不同"衬底温度在吸附原13.1nm"这是因为随着衬底温度的不断升高!

子动能增加!迁移能力增强!成膜时易于结晶!并且晶格缺陷较少"在不同衬底温度下制备的ZnS薄膜的晶格常数都与PDF标准衍射卡77-2100参考值0.5414nm接近"

表1ZnS薄膜的微结构参数与衬底温度的关系Table1ThemicrostructureparametersofZnSfilms

atdifferentsubstratetemperature

T!C"50

150250300350择优取向!衬底温50\250C之间时有着明显的#220$

度在250\400C之间时有着明显的#择优取向!111$这可能与实验中采用硅#衬底有关"在2O=20\111$薄膜出现了两个较明显的特征峰!峰位分80 范围内!

其衍射指数分别为别位于2O=28.454 和47.477 !

#和#"ZnS晶体有面心立方#闪锌矿$结构的111$220$

纤锌矿$结构的O-ZnS两种形态!对照B-ZnS和六方#

我们实验中沉积成的PDF标准衍射卡77-2100可知!

闪锌矿$机构的B-ZnS"由ZnS薄膜是具有面心立方#

图1并利用Scherrer公式分别计算出不同衬底温度下的ZnS薄膜#晶向的微结构参数!结果列入表1"220$

从表中可以看出!ZnS薄膜的晶粒尺寸随着衬底温度的升高而不断增大"当衬底温度由50C增加到

晶粒尺寸由13.1nm增加到14.9nm!而衬底温250C!

度由300C增加到400C!晶粒尺寸由11.1nm增加到

D!nm"13

14141111.1.9.9.1.7nm"O!00000.5398.5429.5422.5418.54033.2衬底温度对ZnS薄膜应力的影响

图2为不同衬底温度下的ZnS薄膜应力分布三维图像"

图2不同衬底温度下的ZnS薄膜应力分布三维图

Fig23DimagesofstressdistributionforZnSfilmsatdifferentsubstrate

t

emperature

图3为ZnS薄膜应力变化的0度线截面图"

图3ZnS薄膜0度线截面图

Fig3ZerodegreesectionalpictureforZnSfilms

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