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?随着信息技术的飞速发展，以光电子和微电子为基础的通信和网络技术成为高新技术的先导。短波光学器件及高能高频电子设备的需求日益增长，宽带隙半导体材料如6H-SiC(3.0eV,2K)和GaN(3.5eV)在近10年一直是研究热点。近年来，另一种宽带隙半导体材料ZnO也引起人们同样的关注。1997年， D.M.Bagnall、Z.K.Tang[1][2]等人分别利用激光分子束外延（L-MBE）的方法，在蓝宝石衬底上沉积出ZnO半导体薄膜。ZnO薄膜在光电领域的巨大进展迅速掀起了人们对其研究的热潮。????ZnO薄膜作为一种新型的半导体材料，具有许多优异的特性，如高的熔点和热稳定性，良好的机电耦合性能，较低的电子诱生缺陷，而且原料易得廉价，无毒性。ZnO早期作为一种压电、压敏和气敏材料，得以研究和应用，近年来ZnO又在光电器件、表面及体声波器件、表面透明导电极等领域得到越来越广泛的应用。ZnO薄膜研究得到很大的进展，但在很多面还需深入研究，比如如何改进生长工艺，提高薄膜的纯度，降低薄膜缺陷密度和引入杂质，提高薄膜的稳定性，改善薄膜的性能，实现ZnO的p型转变；ZnO单晶薄膜、纳米薄膜和ZnO低维材料的研究；ZnO紫外发射机理的研究；ZnO基蓝色发光器件的实现等。要获得结构优良、重复性好可靠的ZnO薄膜，必须充分认识缺陷对晶体质量的影响，这是制备ZnO基光电器件的基础，本文将对ZnO薄膜的缺陷研究进展进行详细阐述。 ZnO薄膜的研究背景和意义 ??? ZnO薄膜是国内外的一个研究热点，也是微电子材料及器件的重要研究内容。ZnO是一种具有六方结构的宽禁带Ⅱ－Ⅵ族半导体材料，它具有六角纤锌矿型的晶体结构，属于宽禁带结构半导体[8]。ZnO具有较高的热稳定性和抗化学腐蚀特性[6]。C轴取向良好的ZnO薄膜具有较好的压电和光电效应：??? 在压电性能方面，由于它具有较高机电耦合系数和较低介电常数，可以制成体声波(BAW) 滤波器、表面声波(SAW) 滤波器、微型传感器和声光器件等；ZnO还可在大容量、高速率光纤通信的光纤相位调制、反雷达动态测频、电子侦听、卫星移动通信、并行光信息处理等民用及军事领域得到广泛的应用[6]。??? 在光电特性方面，ZnO具有较高的电子辐射稳定性，是一种很好的单色场发射低压平面显示器材料，可以制成蓝紫光发光二极管、激光器、非线性光学器件[7]；在适当的掺杂下，ZnO表现出很好的低阻特征，成为一种重要的电极材料，可以制成太阳能电池的电极、液晶元件电极等；ZnO 薄膜中掺Al可使其禁带宽度显著增大，具有较高的光透过率，可作为太阳能电池窗口材料、低损耗光波导器件及紫外光探测器等[6]。??? 基于ZnO薄膜材料在光电器件、光电器件中具有非常广泛的研究和应用潜力，对ZnO薄膜结构的研究具有十分重要的意义。因此近年来ZnO薄膜的研究倍受关注，制备高质量的ZnO薄膜成为了近年来广受关注的课题。ZnO薄膜的制备??? 为制备高质量的ZnO薄膜, 有效地减少结构缺陷是必要的。近年来, 许多较先进的沉积和生长技术应用于ZnO薄膜的制备中, 主要有分子束外延法(MBE)、溶胶凝胶发( SolGel)、溅射法等[6]。??? 分子束外延法是一种物理淀积单晶薄膜方法[6]。在超高真空条件下，由装有各种所需组分的炉子加热而产生的蒸气，经小孔准直后形成的分子束或原子束，直接喷射到适当温度的单晶基片上。同时控制分子束对衬底扫描，入射分子束与衬底交换能量后，经表面吸附、迁移，在衬底上形成薄膜。该技术的优点是：使用的衬底温度低，膜层生长速率慢，束流强度易于精确控制，膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。该技术已能制备薄到几十个原子层的单晶薄膜，以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形成的超薄层量子阱微结构材料。采用分子束外延法生长ZnO薄膜的最大的优势是它可以精确地控制生长参数, 并且可以通过反射式高能电子衍射仪对ZnO层的生长进行实时监控，所制备的ZnO薄膜质量最好。分子束外延法的缺点是，生长速率很慢，难以应用于实用器件的制备，不适应产业化的发展要求。??? 溶胶凝胶法是一种将金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理从而生成纳米粒子的制备方法[6]。其化学过程首先是将原料分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，经过千燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。其特点是：反应物种类多，产物颗粒均一，反应过程易控制，适于氧化物和Ⅱ～Ⅵ族化合物的制备。溶胶凝胶法作为低温或温和条件下合成无机化合物或无机材料的重要方法，在软化学合成中占有重要地位，在制备玻璃、陶瓷、薄膜、纤维、复合材料等方面获得重要应用，更广泛用于制备纳米粒子。溶胶凝胶法制备ZnO薄膜时，采用提拉