Совершенство структуры и свойства пленок оксида цинка, получаемых ионным распылением

• Автор: Исмаилов, Абубакар Магомедович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Литературный обзор
1.1. Общая характеристика оксида цинка
1.2. Методы получения ориентированных и моно-
кристаллических слоев и пленок 2п0
1.3. Зависимость структурного совершенства и свойств
пленок 2пО от условий получения
1.4. Методы получения ориентированных слоев и пленок
на неориентирующих подложках
1.5. Особенности кристаллизации оксида цинка
и постановка задачи
ГЛАВА II. Методика эксперимента
2.1. Описание установки для получения пленок 7л
магнетронным методом
2.2. Методика подготовки подложек и изготовления
мишеней 2пО
2.3. Оценка совершенства структуры и определение ориентации пленок 2пО методом дифракции быстрых электронов
ГЛАВА III. Одноосная эпитаксия оксида цинка на поверхности аморфной структуры. Условия и механизм формирования одноосно-эпитаксиальных и эпитаксиальных пленок ХпО
3.1. Зависимость совершенства структуры пленок 2пО
на аморфной поверхности от условий получения
3.2. Одноосная эпитаксия оксида цинка на аморфной поверхности

3.3. Механизм формирования пленки 2п0 одноосно-эпитаксиальной структуры
3.4. Особенности роста эпитаксиальных пленок ХпО
на подложках из монокристаллического сапфира
Выводы
ГЛАВА IV. Зависимость электрических и оптических свойств
пленок оксида цинка от условий получения
4.1. Свойства межзеренных границ в 2п0
4.2. Зависимость удельного сопротивления пленок ZnO от
условий получения
4.3. Зависимость фотоэлектрических свойств пленок ZnO
от условий получения
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Монокристаллы и тонкие пленки оксида цинка обладают уникальными физико-химическими свойствами: анизотропная кристаллическая структура, нестехиометрический состав соединения, полупроводниковые свойства при большой ширине запрещенной зоны, люминесцентные свойства, фотопроводимость, фотовольтаические и фотохимические свойства, высокая отражательная способность в видимой области спектра и сильное поглощение в ультрафиолетовой области спектра, каталитическая активность, лазерный и электрооптический эффект, сильный пьезо- и пироэффект, низкий коэффициент линейного расширения и т.д. Благодаря такому разнообразию свойств он нашел широкое применение в микро-, опто-, аку-стоэлектронике, космической технике, производстве люминофоров, катализаторов, детекторов газов и др. Среди пьезополупроводниковых материалов, используемых в настоящее время в акустоэлектронике, лучшим является оксид цинка, поскольку он обладает высоким значением коэффициента электромеханической связи (наивысшее значение среди известных пьезополупроводников К=0,41 для продольной волны), который определяет эффективность преобразования электромагнитной энергии в упругую, и обратно. Во многих фундаментальных исследованиях оксид цинка стал "модельным" материалом, позволяющим разобраться в различных явлениях физики и химии твердого тела, его поверхности.
К проблеме синтеза монокристаллов и монокристаллических слоев и пленок ZnO исследователи подходили исходя из опыта кристаллизации других соединений. Однако такой подход не приводил к решению проблемы: удавалось получать и исследовать свойства лишь небольших кристаллов и пленок ZnO, полученных в слабо контролируемых условиях.
В работе [19] теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что известные трудности получения ZnO в монокристалличе-

Рис. 2.1. Конструкция магнетронного катода
магнетроннои системы.