本研究使用二硫化碳 ( carbon disulfide ) 為硫源,二乙基鋅 (DEZ)為 鋅源,以有機金屬氣相化學沈積法(MOCVD) 於 n-type(100)矽晶片及康 寧7059系玻璃上,成長硫化鋅薄膜,藉改變基板溫度,反應室壓力,反應 物莫耳比及平衡壓力的氫氣流量等實驗參數,觀察這些參數對薄膜成長率 ,結晶性,表面形態光學性質及電性之影響,來探討其成長的機構。由實 驗結果顯示: 薄膜之成長率隨反應室壓力升高而升高,而在成長溫度較高 時隨成長溫度上升而成長率下降,但再增加氫氣之流量降低反應物濃度後 卻增加薄膜的成長率,證明成長率對溫度及壓力之依存性,並非單純與反 應物之吸附係數有關,而與二硫化碳分解形成硫化氫之分解率有關,因此 ,二硫化碳 先分解形成硫化氫 再與二乙基鋅反應形成硫化鋅為可能之反 應機構。利用二硫化碳為硫源成長硫化鋅,成長率最高點依加入之氫氣多 寡而變化,加入之氫氣愈多,成長率有往低溫低壓移動的趨勢,其結晶性 則為沿基板方向之擇優方向複晶,而其折射率與電阻率隨成長溫度升高而 上升,其最高值分別為 2.3 及3.1 X10 M?cm Zn/S原子莫耳比與/ 二乙 基鋅流量比,基板溫度及氫氣流量有關,當溫度於攝氏150 度總流量150 sccm及二硫化碳/ 二乙基鋅流量比等於10時,可得Zn/S約等於1 。
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