原子层沉积技术中电场对ZnO薄膜结晶性能的调制研究

摘要

采用一种可变电场调制的原子层沉积技术（BALD）制备了氧化锌（ZnO）薄膜。在前驱体脉冲时，通过施加不同大小和方向的电压，可以对制备所得ZnO薄膜的晶体择优取向和结晶性能进行可控调制。当在锌源脉冲时施加正电压，氧源脉冲时施加负电压，制备得到了C轴择优取向的ZnO薄膜。电场对薄膜的调制机理为：当在腔室内施加电场时，极性的前驱体分子受到电场偶极矩的作用，使得分子发生偏转并且沿着电场线方向加速地向衬底运动，这对衬底表面化学反应的强度以及发生反应后分子的排列产生影响，进而影响到制备所得薄膜的结构和性能。这种E-ALD技术为半导体薄膜的制备提供了一条新的途径，有望制备出特定性能的薄膜材料。