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研究生:郭耿宏
研究生(外文):Geng-Hong Guo
論文名稱:原子層沉積法直接低溫成長氧化鋅薄膜於(11-20)氧化鋁基板之研究
論文名稱(外文):Direct deposition of low temperature ZnO films on (11-20) sapphire substrates by atomic layer deposition
指導教授:龔志榮
指導教授(外文):Jyh-Rong Gong
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:物理學系所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:atomic layer depositionZnODEZn
外文關鍵詞:原子層沉積:氧化鋅二乙基鋅
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本論文研究採用原子層沉積(atomic layer deposition)法生長氧化鋅(ZnO)薄膜於(11-20)面氧化鋁基板上。實驗使用二乙基鋅(DEZn)與高純度氧化亞氮(N2O)做為II與VI族的前驅氣體,使用高度純化之氮氣當作輸送氣體。藉由調變二乙基鋅及氧化亞氮的流量與不同的成長溫度來改變氧化鋅薄膜成長的品質。氧化鋅薄膜之物理特性與表面型態分別使用X-光分析,場發射掃描式電子顯微術,原子力顯微術鑑定之。研究結果顯示,經由製程條件最佳化,某些適合的成長溫度與前驅氣體流量有助於改進氧化鋅薄膜之表面型態與其光學特性
Zinc oxide (ZnO) films were directly grown on (11-20) sapphire substrates by atomic layer deposition (ALD) using diethylzinc (DEZn) and nitrous oxide (N2O) as precursors. Purified N2 was utilized to serve as carrier gas. Low-temperature (LT) ZnO films were deposited by process optimization including the admittances of DEZn and N2O and growth temperature for achieving high quality ZnO films. The physical properties and surface morphologies of ZnO films were investigated by θ-to-2θ X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and atomic force microscopy (AFM). Based on the characterization data, both admittances of precursors and deposition temperature were optimized so that high quality ZnO films were achieved.
中文摘要………………………………………………………………i
英文摘要………………………………………………………………ii
目錄……………………………………………………………………iii
表目次…………………………………………………………………v
圖目次…………………………………………………………………vi
第一章 序論……………………………………………………………1
第二章 研究動機與背景………………………………………………4
§2-1 氧化鋅的物理特性…………………………………………4
§2-2 原子層沉積的基本原理與成長機制………………………10
2-2.1原子層沉積背景……………………………………10
2-2.2原子層沉積基本原理………………………………11
2-2.3自限式成長機制……………………………………13
§2-3 基板之選擇及晶格錯配(lattice mismatch)對異質結構
薄膜生長的影響…………………………………………15
第三章 實驗步驟………………………………………………………23
§3-1 氧化鋁基板之清洗………………………………………23
§3-2 氧化鋅薄膜之生長………………………………………25
§3-3 薄膜生長流程……………………………………………28
§3-4 氧化鋅薄膜之物理特性量測與分析……………………31
3-4.1 X光繞射分析(XRD)………………………………31
3-4.2場發射掃瞄式電子顯微術分析(FESEM)…………32
3-4.3原子力顯微術分析 (AFM) …………………………33
第四章 實驗結果與討論………………………………………………40
§4-1 不同氧化亞氮流量對於生長氧化鋅薄膜特性之影響…40
§4-2 自限式視窗對於生長氧化鋅薄膜特性之影響…………47
§4-3 不同氧化鋅薄膜成長溫度對氧化鋅特性之影響………64
第五章 結論……………………………………………………………81
參考文獻………………………………………………………………82
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