分子束外延生长的ZnO压电薄膜及其声表面波器件特性-发光学报.PDFVIP

第３３卷　第３期 发　光　学　报 Ｖｏｌ３３ Ｎｏ３ ２０１２年３月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ Ｍａｒ．，２０１２ 文章编号：１０００７０３２（２０１２）０３０３２８０６ 分子束外延生长的ＺｎＯ压电薄膜及其声表面波器件特性 刘凤娟，胡佐富，李振军，张希清 （北京交通大学光电子技术研究所 发光与光信息技术教育部重点实验室，北京　１０００４４） 摘要：用ＲＦＭＢＥ在蓝宝石（０００１）衬底上引入ＭｇＯ和低温ＺｎＯ双缓冲层生长了ＺｎＯ薄膜，并制备了声表面 波器件。在ＺｎＯ薄膜中，仅观测到（０００２）面的ＸＲＤ，且衍射峰增强，半高宽减小，表明ＺｎＯ薄膜ｃ轴取向性更 好，晶体结构更优。室温下自由激子吸收峰更尖锐和吸收边更陡峭以及仅观测到自由激子发光，且发光线宽 变窄、发光强度变大，表明ＺｎＯ薄膜缺陷密度减小，薄膜质量提高。测得该ＺｎＯ压电薄膜的电阻率高达４× ７ １０ ·ｃｍ，其声表面波的速度高达５０１０ｍ／ｓ。 Ω 关　键　词：ＺｎＯ；ＭｇＯ缓冲层；声表面波 中图分类号：Ｏ４２２；Ｏ４７２．３　　　文献标识码：Ａ　　　ＤＯＩ：１０．３７８８／ｆｇｘ０３２８ ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅＢａｓｅｄｏｎＺｎＯＴｈｉｎＦｉｌｍｓＧｒｏｗｎｂｙＲＦＭＢＥ  ＬＩＵＦｅｎｇｊｕａｎ，ＨＵＺｕｏｆｕ，ＬＩＺｈｅｎｊｕｎ，ＺＨＡＮＧＸｉｑｉｎｇ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅａｎｄＯｐｔｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ） ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒ，Ｅｍａｉｌ：ｘｑｚｈａｎｇ＠ｂｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨｉｇｈｑｕａｌｉｔｙＺｎＯｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｔｈｉｎｆｉｌｍｓｈａｖｅｂｅｅｎｇｒｏｗｎｂｙＲＦＭＢＥｏｎｓａｐｐｈｉｒｅ （０００１）ｓｕｂｓｔｒａｔｅｗｉｔｈＭｇＯａｎｄＺｎＯｄｏｕｂｌｅｂｕｆｆｅｒｌａｙｅｒｓ．ＯｎｌｙＺｎＯ（０００２）ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｐｅａｋｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｔｈｅＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓ，ｗｉｔｈａｎａｒｒｏｗＦＷＨＭｏｆ０．１０°．Ａｓｈａｒｐａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅａｋａｎｄａｓｔｅｅｐ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｅｄｇｅｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒａ，ｏｎｌｙｏｎｅＰＬｐｅａｋｆｒｏｍｆｒｅｅｅｘｃｉｔｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎ， ｗｉｔｈａｎａｒｒｏｗＦＷＨＭｏｆ１２．７ｎｍ，ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｉｎＰＬｓｐｅｃｔｒａ．ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅＺｎＯ ７ ｔｈｉｎｆｉｌｍｓｉｓｕｐｔｏ４×１０ ·ｃｍ．ＴｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔＺｎＯｔｈｉｎｆｉｌｍｓｈａｖｅｇｏｏｄｃａｘｉｓｏｒｉｅｎ Ω ｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｗｕｒｔｚｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌｏｗｄｅｆｅｃｔｄｅｎｓｉｔｉｅｓａｎｄｌｏｗｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｃａｒｒｉｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｉｓ ｍａｉｎｌｙｄｕｅｔｏｔｈａｔｔｈｅＭｇＯａｎｄＺｎＯｄｏｕｂｌｅｂｕｆｆｅｒｌａｙｅｒｓａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅｄｔｈｅｍｉｓｍａｔｃｈｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ ＺｎＯｔｈｉｎｆｉｌｍｓａｎｄｔｈｅｓａｐｐｈｉｒｅｓｕｂｓｔｒａｔｅ．ＴｈｅＳＡＷｄｅｖｉｃｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｈｉｇ