衬底温度对ZnS薄膜微结构和应力的影响(4)

图4应力平均值与衬底温度的关系

Fig4MeanstressVssubstratetemperature

其应力较小 且应力差也较小 此时应力分布较均匀 因此衬底温度在250\350C之间制备的ZnS薄膜应力特点最好;

<其晶粒尺3>不同衬底温度制备的ZnS薄膜

寸和应力均随着衬底温度的升高出现了先增大后减小而后又增大的过程 衍射峰强度的逐渐增强则表明膜中出现了再结晶现象 再结晶是通过晶粒间界扩散使晶粒长大 而晶粒的比表面积减小 发生张应变 从而使内力松弛 ZnS膜的应力减小

图5应力差与衬底温度关系

Fig5StressdifferenceVssubstratetemperature

在选区内应力分布不均匀 由图2\5可以看出

对于在不同衬底温度下制备的ZnS薄膜 衬底温度为

8

参考文献!

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为16.878>10Pa 表现为150C时的平均应力最大

张应力 且此时的应力差也最大 衬底温度在150C以下ZnS膜的平均应力呈上升趋势 在150C以上其平均应力呈下降趋势 衬底温度在250\350C之间薄膜的应力差较小 应力分布相对均匀 但其平均应力

10I

这是因为低温成膜时ZnS较小 也表现为张应力

晶粒的比表面积较大 应力分布不均匀 当衬底温度升高时 成膜过程中缺陷减少 晶粒的比表面积减小使膜内应力减小

4结论

根据以上实验数据分析得到如下结论:

Effectofsubstratetemperatureonmicrostructureandstressofznsfilms

JIANGXi-shun CA0Chun-bin CAIOi S0NGXue-ping SUNZhao-Ci

<SchoolofPhYsicsandMaterialScience AnhuiUniVersitY Hefei230039 China>

Abstract:320nm-thicknessZnSfilmsarepreparedondifferentsubstratetemperaturebYRFmagnetronsputte-ring.ThemicrostructureandstressdistributionofthefilmsWithdifferentsubstratetemperatureWerestudied

bYX-raYdiffractionandopticalphase-shifttechnologY.TheresultsshoWthatthepolYcrYstallineZnSfilmsareconsistedoffccZnSnanoparticles.TheZnSparticlesgraduallYenlargeWiththesubstratetemperatureincreasingfrom50to400C.ThepreferredorientationchangesandtheparticleshaVeapparentupspringorientation.ThestressofZnSfilmsgraduallYreleasesWiththesubstratetemperatureincreasing.Itbecomessmallerandbetter-distributedontherangeofselectedareaasthesubstratetemperatureincreasesfrom250to350C.Keywords:znsfilms;substratetemperature;microstructure;stress

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