Name: プラズマによる高c軸ZnO薄膜の合成とキャラクタリゼーションは、化学気相堆積システムとそのUV光検出器アプリケーションを強化しました (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: 学ぼう、プラズマ強化化学気相成長法による高c軸ZnO薄膜の合成と白金電極を用いた紫外線光検出器の製造法。この手法は材料科学における高性能デバイス開発に応用可能です。

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この作品は、財政的に科学技術省と中国の共和国の国立科学評議会のサポートされていた（契約番号NSC 101から2221-E-027から042と101から2622 NSC-E-027から003-CC2）。 DH魏のおかげで博士Shechtman賞国立台北科技大学（台北TECH） 賞。

1。基板の準備とクリーニング<ol><li> Siの（100）ウエハから10ミリメートル×10ミリメートルのシリコン基板をカットします。 </li><li> 10ミリメートル×10ミリメートルのガラス基板をカットします。 </li><li> 15分間イソプロパノール次いで、10分間アセトンでシリコンとガラス基板を洗浄するために超音波洗浄器を使用して10分間アルコール、および。 </li><li>脱イオン（DI）水で3回の基板を洗浄します。 </li><li>ブロー乾燥窒素銃で基板を。 </li></ol> 2. DEZnを調製および保存注：また、DEZnを呼ばジエチル亜鉛（C 2 H 5）2 Znが、二つのエチル基に結合した亜鉛の中心から成る高度に発火性有機亜鉛化合物です。 DEZnをを使用しているとき人で作業しないでください。 DEZnを非常に毒性であり、酸素や水分に敏感であり、水の近くDEZnをを配置しないようにしてください。常に防護マスク、目の保護具を着用。すべての手順は、フード内で実行する必要があります。最も重要なのは、未使用のDEZnをaがb必要がありますeは5 O Cの環境下に保存されています。 注意：DEZnを最初に使用するために、手順2に従っていない場合は、ステップ3から実験を開始します。 <ol><li>ボトルから30ミリリットルDEZnをを引き出した後、鋼シリンダー内に置かビーカーに注入するために注射器を使用してください。 </li><li>反応室でボンベを接続するための亜鉛メッキ鉄パイプを使用してください。 </li><li> （6トール）真空環境における鋼製シリンダーをポンプダウンする機械式ポンプとボールバルブを使用してください。 注：DEZnを深刻な酸素と反応し、それが真空環境中に維持されなければなりません。 </li><li> 5°Cの環境で使用されていないDEZnを保管してください。 </li></ol> 3. PECVD室の準備とZnO薄膜の合成注：プラズマ化学気相成長法の概略図を図1に示されています。 <ol><li> 30ミリメートルで、シャワーヘッド電極と試料台との間の作動距離を設定します。 </li> &lt;DEZnを入口3からセンチの距離がある場合李は&gt;適切な場所に反応室の試料ステージに基板を配置します。 </li><li>ロータリーポンプを開いて、徐々にゲートバルブ、バタフライバルブを開きます。 </li><li>反応室の背景圧力は30ミリトールより低くなるまで待ちます。 </li><li>ゲートバルブ、バタフライバルブを閉じて、ロータリーポンプに接続します。 </li><li>その後、3×10 -6 Torrの高真空に到達するために、ターボポンプと相対ゲートバルブを開きます。 </li><li>必要な真空状態に達した後、熱コントローラを開き、（異なる実験パラメータ200、300、400、500、600 O C）合成温度に試料ステージを加熱します。 </li><li>温度と圧力が必要な状態に到達すると、ターボポンプを閉じ、同時にロータリーポンプに接続するゲートバルブやバタフライバルブを開きます。 </li><li>次に、ガス入口バルブを開き、アルゴングラムをオン同時にフローコントローラとして。 </li><li>チャンバ内にアルゴンガス（0.167ミリリットル/秒）で流れます。 </li><li> 500ミリトールのチャンバ圧力を設定します。 </li><li> RF（13.56MHzの）発電機とのマッチングネットワークをオンにし、その後、サンプルを15分間表面パージするため、100WのRFパワーを設定します。 </li><li>サンプルのパージを終えた後、70 WにダウンRF電力をオン</li><li>次に、二酸化炭素ガス制御装置及びガス入口バルブをオン。 </li><li>チャンバ内に二酸化炭素（0.5ミリリットル/秒）で流れます。 </li><li> 6トールで作動圧を設定します。 </li><li>チャンバ圧力は6トルに達した後、同時にDEZnをに接続されたチャンバと開放ボール弁にジエチル亜鉛（DEZnを）を搬送するためのキャリアガスとして高純アルゴン（0.167ミリリットル/秒）で流れます。同時に、ZnO膜の合成を開始します。 </li><li> 5分間のZnO膜のプラズマ合成を継続します。 </li><li> ZnO膜が合成された後、順次は、RF発生器、ボールバルブ、熱詐欺をオフにしますコントローラと、ガス入口弁と一緒にガス流量コントローラのすべて。 </li><li>試料ステージの温度が室温まで冷却すると、サンプルを取り出してください。注：冷却速度は約1.8 O℃/分です。 </li></ol>合成されたZnO薄膜上にインターデジット状パターンの4準備注：リソグラフィプロセスの概略を図3に示されています。 <ol><li> 10分間150°Cの時のように合成したZnOサンプルを焼くためにホットプレートを使用してください。 </li><li>スピンコーターの上にサンプルを配置し、その後のZnO試料に100μlのフォトレジストの溶液（S1813）を分注します。 </li><li> 10秒間800rpmでスピンコーターを実行してから、均一に薄膜を生成するために30秒間3000rpmでに加速します。 </li><li>ソフトベーク90秒間105 O CでフォトレジストでコーティングされたZnO系サンプル。 </li><li>ソフトベークした後、フォトレジストコーティングされたサンプルトゥルを露出させるためにUV光を使用しマスクアライナによりフォトマスクをGH。露光時間は2秒であり、電力は400 Wです。 注意：フォトマスクのパターンがある幅広の0.03ミリメートルと長い4ミリメートル（14ペア）および図2に示すように0.15ミリメートルの電極間の間隔を有し、互いにかみ合っ-などの設計されたそれは注目に値すること総感光面積は、検出器のための84.32ミリメートル2です。 </li><li>露光手順の後、ピンセットで試料をクリップし、その後希釈現像液に浸す35の開発のサンプルを取得するために左右に振る行動から（現像液の50 mlの脱イオン水150mlを混合）。 </li><li> DI水を用いて開発されたサンプルを洗浄し、窒素ガスで乾燥しました。 </li><li>無傷のパターンを確認するために、光学顕微鏡を使用してください。ない場合は、フォトレジストを除去するためにアセトンを使用し、完全なパターンが得られるまで繰り返して、4.7に4.2を繰り返します。 </li><li>ハード20分間120°Cのでサンプルを焼きます。 </li></ol><ol><li>化学リフトオフ手順に進む前に開発されたサンプルの上に薄い導電性のPt層（100 nm）を堆積させるために、RFマグネトロンスパッタ装置を使用してください。 </li><li> 13ミリメートルで、ターゲットと基板との間の距離を設定します。 </li><li> 5ミリトールの低真空に到達するために機械式ポンプを使用してください。 </li><li>その後、7×10 -7 Torrの高真空を得るために、ターボポンプを使用しています。 </li><li>チャンバーは高真空になるまで待って、ターボポンプを閉じて、その後、機械式ポンプを開きます。 </li><li>チャンバ圧力は、100ミリトールの作動圧力に達するまでMAS流量コントローラによってチャンバに0.3ミリリットル/秒でアルゴンガスを流します。 </li><li>電源を放電し、25分間試料上にPt薄膜電極をスパッタリングするために15 WのDC電力を設定直流（DC）電源をオンにします。 </li><li> Pt電極層は、マグネトロンsputtによって堆積された後方法をering、チャンバーから試料を取り出します。 </li><li>フォトレジストを除去するために超音波洗浄器による化学リフトオフアセトン液にサンプルを浸し。 </li><li>徹底的にフォトレジストを除去するために1分で洗浄時間を設定し、ZnO薄膜上に櫛型状のPt電極を得ます。 </li></ol> 6. RTA処理<ol><li> RTAシステムにとして製作のPt / ZnOのサンプルを置きます。 </li><li> 20ミリトールにRTAチャンバの圧力をポンプダウンする機械式ポンプとゲートバルブを使用してください。 </li><li>チャンバ圧力は20ミリトールに到達するまで、チャンバ内に0.3ミリリットル/秒でアルゴンガスを流入し、5トルの作動圧を設定待ちます。 </li><li>次に、100°C / minと加熱速度を設定します。 </li><li>その後、10分間450 O Cでサンプルをアニール。 </li><li>アニールした後、サンプルを室温に冷却するまで、サンプルを取り出して待ちます。 </li></ol>

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<li>Wang, X. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((superhigh+gain+visible-blind+UV+detector+and+optical+logic+gates+based+on+nonpolar+a-axial+GaN+nanowire%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">superhigh gain visible-blind UV detector and optical logic gates based on nonpolar a-axial GaN nanowire.</a> Nanoscale. 6, 12009-12017 (2014).</li>
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</ol>

著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言している。

重要なステップや修正ステップ1では、基板は完全に洗浄し、1.3〜1.5は、基板にはグリースや有機及び無機の汚染がないことを確認するために、続いて、ステップする必要があります。基板表面上の油脂、又は有機及び無機の汚染を大幅に膜の密着性が低下します。 ステップ2は、ZnO膜の製造工程の前に最も重要な手順です。 DEZnを、非常に毒性があり、水と激しく反応し、簡単に空気と接触すると発火します。 DEZnを非常に慎重に鋼製シリンダー内に噴射した後、すぐに6トルまでポンプダウンする必要があります。ステップ3では、少しでも異なる設定が異なる結果につながるため、各実験パラメータとステップが正確に完了したことを確認してください。 ステップ4は、リソグラフィの実験室および非UV光照射及びdを回避するためにクリーンルーム内で行わなければなりませんUST-pollutionor粒子汚染の影響。ステップ5において、DC放電用電源の電力を徐々に上昇させるべきです。それ以外の場合はPtターゲットが破...

ZnOのは、そのようなRTと大きな励起子で高い化学的安定性、低コスト、非毒性、光ポンピングのための低電力しきい値、広い直接バンドギャップ（3.37 eV）でなど、そのユニークな特性のために有望なワイドバンドギャップ機能半導体材料であります〜60 meVで1-2の結合エネルギー。近年、酸化亜鉛薄膜は、透明導電性酸化物（TCO）フィルム、青色発光素子、電界効果トランジスタ、及びガスセンサ3-6を含む多くの応用分野において使用されています。その一方で、ZnOは、インジウムとスズの希少かつ高価であるために、インジウムスズ酸化物（ITO）を置換する候補物質です。さらに、ZnOは、可視波長領域とITO膜7-8と比べて低抵抗で高い光透過率を有しています。したがって、ZnOを製造、特性評価およびアプリケーションは広く報告されています。この本研究では、簡単なANにより高い C -軸（0002）のZnO薄膜を合成することに焦点を当てて効果的方法とUV光検出器に向けて実用化dは。 最近の研究レポートの所見は、高品質のZnO薄膜は、ゾル-ゲル法、高周波マグネトロンスパッタリング、有機金属化学気相成長（MOCVD）などの様々な技術によって、など9-14で合成することができることを示しています。それぞれの技術は、その利点と欠点があります。例えば、スパッタ成膜の主な利点は、非常に高い融点を有するそのターゲット材料が楽基板上にスパッタリングされています。対照的に、スパッタリング法は、フィルムを構成するためのリフトオフと結合することは困難です。我々の研究では、プラズマ強化化学蒸着（PECVD）システムは、高品質のC -軸のZnO薄膜を合成するために使用しました。プラズマ衝撃は、薄膜の密度を増加させ、イオンの分解反応速度を高めることができる15の合成工程における重要な要因です。におけるまた、高い成長速度および大面積の均一な堆積は、PECVD法のための他の特徴的な利点です。 合成技術を除いて、基板上の良好な接着性は、別の問題であると認めて。 ZnOとサファイアは同じ六方格子構造を有しているので、多くの研究では、Cの -planeサファイアが広く高 Cγ軸のZnO薄膜を合成するための基質として使用されてきました。しかし、酸化亜鉛は、粗い表面形態及び面内方向16に配向したZnO と C -planeサファイア（18％）の間の大きな格子ミスフィットに起因する高い残留（欠陥に関連する）のキャリア濃度を示すサファイア基板上に合成しました。サファイア基板に比べて、Siウエハは、ZnOの合成のための他の広く使用されている基板です。 Siウエハが広く、半導体産業で使用されてきました。したがって、Si基板上に高品質のZnO薄膜の成長は非常に重要であるとnecesSARY。残念なことに、ZnOとSiの結晶構造および熱膨張係数は、結晶品質の劣化につながる明らかに異なっています。過去10年間、多大な努力は、ZnOバッファ層17、種々のガス雰囲気18中のアニーリング、及びSi基板の表面19の不動態化を含む様々な方法を用いて、Si基板上へのZnO薄膜の品質を改善するためになされています。本研究は、成功した任意のバッファ層または前処理することなく、Si基板上に高 C -軸ZnO薄膜を合成するための簡単かつ効果的方法を提供します。実験結果は、最適な成長温度の下で合成されたZnO薄膜は良好な結晶および光学的特性を示したことが示されました。結晶構造、RFプラズマ組成、表面形態、及びZnO薄膜の光学特性は、X線回折（XRD）、光学発光分光法（OES）、電界放出SCにより調べましたそれぞれの電子顕微鏡（FE-SEM）、及びRTのフォトルミネッセンス（PL）スペクトルをアニング。また、酸化亜鉛薄膜の透過率も確認及び報告されました。 合成されたZnO薄膜は、UV光検出器用途のための感知層はまた、本研究で検討したように機能しました。 UV光検出器は、UV監視、光スイッチ、火炎警報、およびミサイル加温システム20-21に大きな潜在的な用途があります。このようなオーミックコンタクトとショットキーコンタクトを含む正の固有負（PIN）モードおよび金属 - 半導体 - 金属（MSM）構造として実施された光検出器の多くの種類があります。各タイプは、それ自身の利点と欠点を有します。現在、MSM光検出器構造は、その優れた応答性、信頼性、応答性能と回復時間22〜24に集中的な関心を集めています。ここに示す結果はMSMオーミック接触モードを使用したことを示していますZnO薄膜ベースのUV光検出器を作製しました。光検出器のような種類は、典型的には、 高い Cγ軸ZnO薄膜は、UV光検出器に適した検出層であることを示し、良好な応答性と信頼性を明らかにする。

<table><tbody><tr><td>RF電源</td><td>アドバンスドエナジー</td><td>RFX-600</td><td></td></tr><tr><td>バタフライバルブ</td><td>MKS</td><td>253B-1-40-1</td><td></td></tr><tr><td>マスフローコントローラー</td><td>プロテックインスツルメンツ</td><td>PC-540</td><td></td></tr><tr><td>圧力コントローラー</td><td>MKS</td><td>600シリーズ&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>ヒーター</td><td>UPGRADE INSTRUMENT CO.</td><td>UI-TC 3001</td><td></td></tr><tr><td>スパッタガン</td><td>AJA INTERNATIONAL</td><td>A320-HA</td><td></td></tr><tr><td>DEZn 1.5M</td><td>ACROS ORGANIC USA, ニュージャージー州</td><td></td><td>ジエチル亜鉛 (C2H5)2Zn</td></tr><tr><td>スピンコーター&nbsp;</td><td>SWIENCO</td><td>PW - 490</td><td></td></tr><tr><td>I-V測定</td><td>ケースレー</td><td>モデル:2400</td><td></td></tr><tr><td>フォトコンダティブ測定&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td>自家製</tr><tr><td>UVライトソースパナソニック</td><td></td><td>ANUJ6160</td><td></td></tr><tr><td>マスクアライナーカール</td><td>サス</td><td>MJB4</td><td></td></tr><tr><td>フォトレジスト</td><td>Shipley A Rohm&ハース社</td><td>S1813</td><td></td></tr><tr><td>開発者</td><td>シプリーAローム&Haas社</td><td>MF319</td><td></td></tr><tr><td>シリコンウェーハ</td><td>E-Light Technology Inc</td><td>12/0801</td><td></td></tr><tr><td>ガラス基板</td><td>CORNING</td><td>1737</td><td>Pタイプ / ホウ素</td></tr></tbody></table>

プラズマによる高c軸zno薄膜の合成とキャラクタリゼーションは、化学気相堆積システムとそのuv光検出器アプリケーションを強化しました

Synthesis and Characterization of High c-axis ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System and its UV Photodetector Application

本研究では、 高 Cγ軸（0002）優先配向した酸化亜鉛（ZnO）薄膜を正常かつ効率的にプラズマ化学気相堆積（PECVD）システムを用いて、異なる合成温度を介してシリコン（Si）基板上に合成されています。異なる合成結晶構造上の温度、表面形態および光学的特性の影響が検討されています。 X線回折（XRD）パターンは（0002）回折ピークの強度は400 O C.まで増大合成温度に強くなったことを示し（0002）の回折強度ピークが徐々に（10-10）の出現に伴って弱くなった400 O Cの過剰に合成された温度上昇などの回折ピークRTのフォトルミネッセンス（PL）スペクトルは、強い近接バンド端の周りに375 nmで観察した（NBE）排出し、約575 nmのウントに位置無視できる深いレベル（DL）の発光を示しましたER 高 C -軸のZnO薄膜。電界放出走査電子顕微鏡（FE-SEM）画像は、均一な表面を明らかにし、小さな粒子サイズ分布を有します。 ZnOの薄膜はまた、透過率を測定するために同じパラメータの下でガラス基板上に合成されています。 紫外線（UV）光検出器用途のために、櫛型白金（Pt）薄膜（厚さ約100 nm）は、従来の光リソグラフィプロセスを介して製造され、無線周波数（RF）マグネトロンスパッタリング。オーム接触を達成するために、デバイスは、10分間の急速熱アニーリング（RTA）システム450によって、O℃でアルゴン状況でアニールしました。体系的な測定の後に、電流-電圧（I - V）写真、暗電流の曲線および時間依存性の光電流応答の結果は、高Cγ軸ZnO薄膜は、適切な感知層であることを示し、良好な応答性と信頼性を示しました紫外線光検出器アプリケーション用。

高いcは a軸配向性を有する酸化亜鉛（0002）薄膜が正常PECVD装置を用いてSi基板上に合成されています。二酸化炭素（CO 2）及びジエチル亜鉛（DEZnを）は、それぞれ、酸素や亜鉛の前駆体として使用しました。酸化亜鉛薄膜の結晶構造は、ZnO薄膜が最も強い（0002）回折ピーク400 O Cで合成したことを示す、X線回折（図4）によって特徴付けました。合成温度は500 O Cまで増加するとき、（0002）回折ピークは、（10-10）回折ピークの出現に伴って弱くなりました。合成温度は600℃でOに設定されている場合には特に、すべてのZnOの回折ピークが消えます- その場 OESは、ZnO合成処理 （ 図5）の間にプラズマ化学組成を監視するために使用しました。結果は、亜鉛、O 2 </suB&gt;と一酸化炭素（CO）酸化亜鉛の合成が生じたときに発光ピークが検出されました。 FE-SEM像は、...

プラズマ化学蒸着法により、高c軸(0002)ZnO薄膜を直接合成する方法を提供しました。紫外光検出器の検出層として、Ptインターディジテッド電極と組み合わせた合成時のZnO薄膜が使用され、その優れた応答性と信頼性の組み合わせにより高い性能を示しました。

プラズマによる高c軸ZnO薄膜の合成とキャラクタリゼーションは、化学気相堆積システムとそのUV光検出器アプリケーションを強化しました

In this study, zinc oxide (ZnO) thin films with high c-axis (0002) preferential orientation have been successfully and effectively synthesized onto ...

本手順の全体的な目的は、プラズマ励起化学気相成長法を用いて高C軸配向の酸化亜鉛薄膜を合成し、合成した薄膜を白金インターディジタル電極と組み合わせて、紫外線光検出器デバイスのセンシング層として利用することである。まず、プラズマ励起化学気相成長システムを用い、最適な合成条件下でシリコン $\text{SiO}_2$ 基板上に高C軸配向の酸化亜鉛薄膜を合成する。次に、クリーンルーム内での一般的な光リソグラフィにより、酸化亜鉛薄膜表面にインターディジタルパターンを形成する。次に、高周波マグネトロンスパッタリングを用いて、酸化亜鉛薄膜の上部に導電性の白金薄層を堆積させ、その後、サンプルを超音波洗浄機内のアセトンに浸します。フォトレジストを除去した後、最終ステップとして急速熱アニール処理を行い、白金電極と酸化亜鉛薄膜の間にオーミック接触界面を形成させます。最終的に、リアルタイム光電流応答測定を行い、UV光下での高速な応答性と高い信頼性を示します。従来の化学気相成長法などの既存の手法に対する本手法の主な利点は、合成温度の低下、高アスペクト比条件の実現、優れた表面均一性と高い堆積速度、そしてナノスケール構造の化学組成を高度に制御できる点にあります。本プラズマ増強化学気相成長法は、シリコン基板上にZIサイジングパターンを作製するための手法を提供し、また、グラフェンなどのより繊細な基板や、マイカ基板上の他の二次元層状材料などの機能性材料の形成にも適用可能です。まず、シリコン(100)ウェハから10 mm × 10 mmのシリコン基板を切り出します。超音波洗浄機を用いて、シリコン基板をアセトンで10分間、エタノールで10分間、そしてイソプロパノールで15分間洗浄します。洗浄後、基板を脱イオン水で3回すすぎます。その後、窒素ガンを用いて基板を吹き付け乾燥させます。次に、シャワーヘッド電極とサンプルステージの間の作動距離を30 millimetersに設定します。基板を反応チャンバーのサンプルステージ上に、dathyl亜鉛入口から3 centimetersの位置になるように配置します。ロータリーポンプを起動し、ゲートバルブとバタフライバルブを徐々に開きます。リアクターチャンバーの背景圧力が30 mTorr以下になったら、ロータリーポンプに接続されているゲートバルブとバタフライバルブを閉じます。次に、ターボポンプと対応するゲートバルブを開き、3 × 10⁻⁶ Torrの高真空に到達させます。高真空を検出するために、イオンゲージのフィラメントを点灯させます。必要な真空度に達した後、ヒートコントローラーを操作し、試料ステージを合成温度まで加熱します。温度と圧力が所定の条件に達したら、ターボポンプを停止し、次いでロータリーポンプに接続されたゲートバルブとバタフライバルブを同時に開きます。次に、ガス導入バルブを開き、アルゴンガス流量コントローラーをオンにします。同時に、アルゴンガスを10 SCCMでチャンバー内に流します。チャンバー圧力を500 militorrに設定します。RFジェネレーターとマッチングネットワークをオンにします。次に、サンプル表面を15分間パージするため、RF出力を100 wattsに設定します。同時に、チャンバー内で発生したプラズマが鉛色になります。サンプルのパージ後、RF出力を70 wattsまで下げます。二酸化炭素ガスコントローラーとガス導入バルブをオンにします。次に、二酸化炭素を30 SCCMでチャンバー内に流します。作動圧を6 torに設定してください。同時に、プラズマの色が白色に変化します。チャンバー圧力が6 torに達した後、ジエチル亜鉛をチャンバー内に導入するためのキャリアガスとして、高純度アルゴンを10 SCCMで流し、同時にジエチル亜鉛に接続されたボールバルブを開きます。同時に、酸化亜鉛薄膜の合成を開始します。同時に、酸化亜鉛薄膜が合成されるとプラズマの色が青色に変化します。その後、RFジェネレーター、ボールバルブ、ヒートコントローラー、およびすべてのガス流量コントローラーとガス導入バルブをオフにします。そして、試料ステージの温度が室温まで下がったところで、試料を取り出します。ここで、作製した白金酸化亜鉛試料を急速熱アニール（RTA）装置に設置します。メカニカルポンプとゲートバルブを使用して、RTAチャンバーの圧力を20 mTorrまで排気します。チャンバー圧力が20 mTorrに達するまで待機した後、アルゴンガスを0.3 mL/sでチャンバー内に導入し、動作圧力を5 Torrに設定します。次に、昇温速度を100 °C/minに設定し、試料を450 °Cで10分間アニールします。アニールした試料を室温まで冷却した後、チャンバーから取り出します。X線回折により、400 °Cで合成した薄膜は、温度を500 °Cまで上昇させた際に最も強いoh oh oh two回折ピークを示したことがわかります。0 0 2 回折ピークは弱まり、1 0 1 バーの回折ピークが現れました。C2 光学放出分光法では、亜鉛、酸素、一酸化炭素、およびジエチル亜鉛の一部の分解種の放出ピークが検出されました。合成中の放出走査電子顕微鏡画像により、酸化亜鉛薄膜は合成温度によって異なる表面形態を示すことが明らかになりました。300℃および400℃で合成した薄膜のフォトルミネッセンススペクトルでは、強い近バンド端発光が認められ、深い準位からの発光は無視できる程度でした。さらに、温度の上昇に伴い、近バンド端発光は短波長側へシフトします。透過率測定の結果、200℃、300℃、および400℃で合成した酸化亜鉛薄膜は良好な透明性を示し、平均可視透過率は80%を超えていました。IV曲線は対称的であり、薄膜と白金電極との間でMSMオーミック接合挙動を示しています。白金と酸化亜鉛を組み合わせたUV光検出器は、5 Vのバイアス条件下において、5回以上のオン・オフ切り替えサイクルを通じ、高速な応答性と高い信頼性を示します。このプラズマ励起化学気相成長（PECVD）法は、材料科学および物理学分野の研究者が、UV光検出器や多機能センサなどの潜在的なアプリケーションに向け、本研究で提示した光電子的な酸化亜鉛ベース材料を研究するための手法となります。このビデオを視聴することで、プラズマ励起化学気相成長法を用いて酸化亜鉛フィンを完全に合成する方法を十分に理解できるはずです。その拡張。

synthesis-characterization-high-c-axis-zno-thin-film-plasma-enhanced

Research

JoVE Journal

Engineering

工学

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プラズモニック·強化されたライトトラップによる多結晶シリコン薄膜太陽電池

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プラズマによる高c軸ZnO薄膜の合成とキャラクタリゼーションは、化学気相堆積システムとそのUV光検出器アプリケーションを強化しました

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