【正文】 參考文獻(xiàn)[1] 曲盛薇,唐鑫,呂海峰,劉明,31(2):204207[2] 王華,黃竹,許積文,楊玲. Mg摻雜量和退火溫度對(duì)MgXZn1XO:, 39(5):12091210[3] (ZAO)薄膜的射頻磁控濺射制備及其性能研究.(合肥大學(xué)).[4] 劉漢法,張化福,郭美霞,史曉菲,:, 31(1):9598[5] .（大連理工）.[6] .（曲阜師范大學(xué)）[7] , , , , , . Effect of heat treatment of sputter deposited ZnO films codoped with H and Al. J Electroceram. 2009, 23:468473.[8] 王彬,趙子文,邱宇,馬金雪,張賀秋, 39(5):11201122[9] 宋立媛,唐利斌,姬榮斌,陳雪梅, 32（11）：660662[10] , . Annealing effects of sapphire substrateon properties of ZnO films grown by magnetron sputtering. Materials Science and , 88:727–729 [11] 金永軍,杜云剛, 28(4):263266[12] , , , , . Investigation of electrical and optical properties of ZnO thin films grown with O2/O3 gas mixture. Materials Science amp。最后對(duì)以上處理后的LaAlZnO薄膜進(jìn)行XRD測(cè)量，測(cè)量分析結(jié)果如下：就（100）方向而言，衍射峰在400℃退火時(shí)比較明顯，而在500℃和570℃時(shí)，（100）方向的衍射峰很弱，相對(duì)強(qiáng)度很小，而在進(jìn)行500℃和570℃退火時(shí)（002）方向的衍射峰很突出，很尖銳，相對(duì)強(qiáng)度很大，所以LaAlZnO薄膜樣品在500℃和570℃退火時(shí)具有良好的（002）C軸擇優(yōu)取向性。并且薄膜的原子面間距在570℃退火后比500℃退火后有所減小（500℃退火時(shí)d=，570℃退火時(shí)d=），說(shuō)明在一定溫度范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)更高溫度退火后的La、Al摻雜的ZnO的薄膜原子間距可以減小。)B/103radd/nmD/nm1(100)400℃2(002)500℃3(002)570℃，隨退火溫度的升高，LaAlZnO薄膜樣品的2θ稍微右移，半峰寬逐漸變小，經(jīng)過(guò)退火之后（002）方向即C 軸方向的晶粒尺寸由500℃℃，增大明顯，進(jìn)而使得結(jié)晶度增大，晶體質(zhì)量更好。 LaAlZnO 400℃退火XRD衍射圖 LaAlZnO 500℃退火XRD衍射圖 LaAlZnO 570℃退火XRD衍射圖Bragg衍射方程：2dsinθ=nλ，（n=0,1,2,3,…） (31)式中：d 為兩相鄰原子層間的距離，即某方向相鄰晶面之間的距離；θ為X 射線與該方向的晶面間的夾角；λ是X 射線波長(zhǎng)。在500℃退火時(shí)，（002）103rad。燒結(jié)爐設(shè)定的升溫速率為10℃/min，結(jié)合所設(shè)定的退火溫度設(shè)定相應(yīng)的加熱時(shí)間，加熱時(shí)間分別為40 min、500 min、和57 min。對(duì)樣品進(jìn)行退火處理后再進(jìn)行X射線衍射分析，比較晶粒的大小從而驗(yàn)證ZnO的c軸擇優(yōu)生長(zhǎng)的良好性能。退火的溫度一般為200～800℃，比熱擴(kuò)散摻雜的溫度要低得多。 退火的目的(1)降低硬度，改善切削加工性； (2)消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向； (3)細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷； 退火在半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用在半導(dǎo)體生產(chǎn)中，退火工藝應(yīng)用也很廣泛。其中磁控濺射法具有較大的濺射速度，薄膜生長(zhǎng)快、致密、純度高并且與基片附著牢固，從而被廣泛應(yīng)用。（5）打開(kāi)閘扳伐，將真空室內(nèi)的氣壓抽到低壓狀態(tài)后再關(guān)閉閘扳伐。（四）結(jié)束（1）將射頻功率電源關(guān)閉后，讓風(fēng)扇對(duì)射頻電源冷卻一會(huì)后關(guān)閉。（4）調(diào)節(jié)閘扳閥，控制真空室內(nèi)氣壓到要求值。（6）當(dāng)分子泵速率達(dá)到600轉(zhuǎn)/分后，關(guān)閉旁抽閥，打開(kāi)電磁閥，隨后打開(kāi)閘板，對(duì)真空室進(jìn)行低壓下的抽氣。（3）當(dāng)抽到2分鐘后，打開(kāi)真空計(jì)，真空計(jì)在熱偶狀態(tài)下顯示真空室氣壓。CM)反復(fù)沖洗20次以上，用高純氮?dú)獯蹈蓚溆?。生長(zhǎng)結(jié)束后，在氧氣氣氛中對(duì)LaAlZnO薄膜進(jìn)行退火處理，退火溫度分別為400℃， 500℃，570℃，退火后的LaAlZnO薄膜由以銅Ka(λ=)系為射線源的X射線衍射儀測(cè)量。采用銅Ka系射線。 a真空室 b循環(huán)致冷水箱 c總控電源 d轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái) e實(shí)驗(yàn)中的輝光效果 f濺射功率表及反射功率表 JGP450G型高真空三靶共濺射鍍膜裝置本文采用的是JGP450G型高真空多功能磁控濺射鍍膜裝置。 霍爾效應(yīng)原理示意圖第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 實(shí)驗(yàn)儀器磁控濺射儀器：JGP450G型高真空三靶共濺射鍍膜裝置；退火儀器：中科院安徽光機(jī)所OTF1200X型真空管式高溫?zé)Y(jié)爐表征儀器：X射線衍射儀(Bruker D8型)，采用銅Ka系射線。當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)。公式中的入為入射X射線的波長(zhǎng)，B為衍射峰的半高寬(單位:弧度)，九為相應(yīng)的衍射角。晶體衍射X射線的方向，與構(gòu)成晶體的晶胞大小、形狀以及入射X射線波長(zhǎng)有關(guān)[16]。隨著參與衍射的晶面增加，衍射峰的寬度會(huì)越來(lái)越窄，但它的寬度不會(huì)為零，而是趨近于體單晶的本證寬度。根據(jù)干涉條件，只有光程差△是波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)才能互相加強(qiáng)，即: 2dsinθ=nλ (21)這就是著名的Bragg方程。描述X射線的另外一種方法是從反射觀點(diǎn)考慮的布喇格(Bragg)法。1912年，勞厄(Laue)等人提出，當(dāng)波長(zhǎng)與晶體的晶格常數(shù)相近的X光通過(guò)晶體時(shí)會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。這種方法是建立在一定晶體結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上的間接方法。PL譜、透射譜等可以測(cè)試薄膜的光學(xué)信息。為了測(cè)試半導(dǎo)體材料的性能，保證材料能夠制備出滿足實(shí)際應(yīng)用的器件，并且具有一定的成品率和重復(fù)性，材料的表征工作是不可缺少的。(2)PLD法在控制摻雜、生長(zhǎng)平滑的多層薄膜和厚度均勻性等方面都比較困難。激光脈沖的頻率一般在15Hz之間。MOCVD設(shè)備的不足之處在于其設(shè)備昂貴，很多參數(shù)需要精確控制；物質(zhì)源材料不易獲得；有時(shí)需要利用H2作為載氣，容易爆炸；MOCVD在生長(zhǎng)過(guò)程中常伴隨有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，需要較高的基片溫度，這對(duì)于電子器件的制備很不利。MOCVD生長(zhǎng)系統(tǒng)一般包括:1)氣體處理系統(tǒng)；2)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；3)加熱系統(tǒng)；4)尾氣處理系統(tǒng)；5)安全保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)；6)進(jìn)行高溫反應(yīng)和形成淀積的反應(yīng)室。論文中采用磁控濺射技術(shù)制作本征ZnO薄膜，通過(guò)優(yōu)化薄膜生長(zhǎng)條件，得到了透射率、電導(dǎo)率較好的薄膜。(2)濺射膜與襯底之間的附著性好，濺射鍍膜密度高、針孔少，且膜層純度高。 濺射率與入射離子能量之間的關(guān)系，該曲線可分為三個(gè)區(qū)域:S∝E2 ETE500eV (ET為濺射閉值)S∝E 500eVE1000eVS∝E1/2 1000eVE5000eV濺射率最初隨著轟擊離子能量的增加呈指數(shù)上升，之后出現(xiàn)一個(gè)線性增大區(qū)，并逐漸達(dá)到一個(gè)最大值并且呈飽和狀態(tài)。磁控濺射的一個(gè)重要參數(shù)就是濺射率，它表示正離子轟擊陰極靶時(shí)，平均每個(gè)正離子從陰極靶上打出的粒子數(shù)，常用s表示[13]。磁控濺射技術(shù)是在普通直流(射頻)濺射技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。按照起輝方式的不同，濺射可以分成很多種類，如磁控濺射、直流濺射、射頻濺射、電子回旋共振等離子體濺射等。 磁控濺射(Sputtering)磁控濺射法是目前(尤其是國(guó)內(nèi))研究最多、最成熟的一種ZnO薄膜制備方法。制備ZnO薄膜的方法有很多，各有優(yōu)缺點(diǎn)。ZnO薄膜以其性能優(yōu)異、價(jià)格低廉，制備方法多樣、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單等突出優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于民用和軍事領(lǐng)域。 ZnO的氣敏性能ZnO薄膜的光電導(dǎo)性質(zhì)會(huì)