Al衬底取向与ZnO薄膜织构的关系
采用射频磁控溅射法在Al单晶和发生了二次再结晶的高纯 Al板上制备了ZnO薄膜。借助扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、电子背散射衍射技术（EBSD）和X射线衍射技术（XRD）测试了ZnO薄膜的表面和截面形貌、Al衬底的取向以及ZnO薄膜的结晶性和晶体学织构。分析了Al衬底取向与其上生长的ZnO薄膜织构的对应关系，探讨了二者的外延生长关系与机理。期望对ZnO薄膜的制备提供一定的理论指导。 在单晶Al的{001}面和{111}面生长的ZnO薄膜为纤锌矿结构，结晶性良好且具有较优的表面粗糙度及c轴择优取向。Al{001}与Al{111}衬底与制备的ZnO薄膜的外延关系分别为{001}<110>//{0002}<>，{111}<110>//{0002}<>。由于晶格匹配度的原因，Al{111}面上生长的ZnO薄膜的各种特性均要优于Al{001}面上生长的ZnO薄膜。 将高纯Al冷轧90％后进行再结晶退火，冷轧试样主要存在有S、Brass及Copper等典型冷轧织构组分；再结晶初期，立方织构具有一定的百分含量，而后急剧增加，并在一次再结晶结束后占据主要。二次再结晶阶段，强烈的单一立方织构诱发了{001}<110>取向晶粒的异常长大。 在二次再结晶高纯Al上生长ZnO薄膜时发现，Al衬底取向对ZnO薄膜织构具有显著影响。异常长大的Al晶粒上制备的ZnO薄膜具有明显的c轴择优取向；且随着周围小晶粒数量的减少，c轴择优取向度及表面光滑程度均变好。轧板表面上，Al衬底主要以小角度偏离{001}<110>取向的晶粒为主，对应生长的ZnO薄膜主要具有{0002}面织构，同时含有极少量的{}面织构。
ZnO薄膜;磁控溅射法;Al衬底;晶体织构
武汉科技大学
硕士
材料科学与工程
贾涓
2015
中文
TN304.055;TN305.92
71
2015-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）