γ-LiAlO2上非极性ZnO薄膜制备及其光谱性质研究

周健华; 周圣明; 黄涛华; 林 辉; 李抒智; 邹 军; 王 军; 张 荣

doi:10.7498/aps.56.4044

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γ-LiAlO2上非极性ZnO薄膜制备及其光谱性质研究

周健华 , 周圣明 , 黄涛华 , 林辉 , 李抒智 , 邹军 , 王军 , 张荣

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凝聚物质：结构、热学和力学性质

γ-LiAlO2上非极性ZnO薄膜制备及其光谱性质研究

周健华, 周圣明, 黄涛华, 林辉, 李抒智, 邹军, 王军, 张荣

物理学报, 2007, 56(7): 4044-4048.

doi: 10.7498/aps.56.4044

Fabrication of nonpolar ZnO film on γ-LiAlO2 substrate and its photo-luminescence properties

Zhou Jian-Hua, Zhou Sheng-Ming, Huang Tao-Hua, Lin Hui, Li Shu-Zhi, Zou Jun, Wang Jun, Zhang Rong

Acta Phys. Sin., 2007, 56(7): 4044-4048.

doi: 10.7498/aps.56.4044

摘要
利用激光脉冲沉积(PLD)技术在(302)γ-LiAlO2衬底上成功生长了非极性的a面(1120) ZnO薄膜. 衬底温度为350℃时，薄膜是混合取向(a向和c向)，以c面ZnO为主，且晶粒尺寸分布很宽；提高温度达500℃，薄膜变为单一的(1120)取向，摇摆曲线半高宽0.65°，晶粒尺寸分布趋窄，利用偏振透射谱可以明显看出其面内的各向异性. 衬底温度650℃下制备的样品晶粒继续长大，虽然摇摆曲线半高宽变大，但光致发光谱(PL)带边发射峰半高宽仅为105meV，比在350℃，500℃下制备的样品小1/5.

关键词:
非极性ZnO /

γ-LiAlO2 /

PLD /

透射谱
Abstract
Nonpolar a-plane (1120) ZnO films were successfully grown on (302) γ-LiAlO2 substrate by pulsed laser deposition. When the temperature of the substrate was 350℃, the film was mix-oriented(a and c) with a wide distribution of crystal grain size, and the c-plane ZnO was dominant. When the temperature of the substrate was 500℃, pure (1120) ZnO film was formed，with the FWHM of ZnO (1120) rocking curve ～0.65° and the grain size distribution narrowed. Its in-plane anisotropy was demonstrated by polarized transmission spectrum. The FWHM of the peak of near band emission in the PL spectra was found to be only 105meV for the sample with substrate temperature of 650℃，indicating the large size and uniform distribution of crystal grains which was also confirmed by AFM.

Keywords:
nonpolar ZnO /

γ-LiAlO2 /

PLD /

transmission spectrum
作者及机构信息
周健华³,

周圣明²,

黄涛华³,

林辉³,

李抒智²,

邹军³,

王军²,

张荣¹

(1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60676004)，上海市浦江计划(批准号：05PJ14100)和中科院百人计划资助的课题.
Authors and contacts
Zhou Jian-Hua³,

Zhou Sheng-Ming²,

Huang Tao-Hua³,

Lin Hui³,

Li Shu-Zhi²,

Zou Jun³,

Wang Jun²,

Zhang Rong¹

(1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049
参考文献

施引文献

[1]	樊帅伟, 王日高. 电极位置和截面尺寸对分子器件输运性质的调控. 物理学报, 2018, 67(21): 213101. doi: 10.7498/aps.67.20180974
[2]	陈卫东, 董昕宇, 陈颖, 朱奇光, 王宁. 对称双缺陷光子晶体的可调谐滤波特性分析. 物理学报, 2014, 63(15): 154207. doi: 10.7498/aps.63.154207
[3]	吴婧, 王鸣. 胶体晶体微结构光纤传输特性研究. 物理学报, 2012, 61(6): 064215. doi: 10.7498/aps.61.064215
[4]	戴满媛, 聂义友, 桑明煌, 王贤平, 殷澄, 曹庄琪. 零势场中变质量粒子的束缚能谱. 物理学报, 2010, 59(11): 7586-7590. doi: 10.7498/aps.59.7586
[5]	何济洲, 贺兵香. 考虑透射概率的能量选择性电子热泵. 物理学报, 2010, 59(4): 2345-2349. doi: 10.7498/aps.59.2345
[6]	王锋, 吴卫东, 唐永建. AlFe单晶薄膜微结构与热力学性质研究. 物理学报, 2010, 59(5): 3589-3594. doi: 10.7498/aps.59.3589
[7]	王剑, 谷渝秋, 蔡达峰, 焦春晔, 吴玉迟, 何颖玲, 滕建, 杨向东, 王磊, 赵宗清. 激光尾波场中光子加速研究. 物理学报, 2008, 57(10): 6471-6475. doi: 10.7498/aps.57.6471
[8]	林旭升, 吴立军, 郭旗, 胡巍, 兰胜. 条形耦合波导对光子晶体耦合缺陷模的影响. 物理学报, 2008, 57(12): 7717-7724. doi: 10.7498/aps.57.7717
[9]	牛秀明, 齐元华. 分子结点电子输运性质的理论研究. 物理学报, 2008, 57(11): 6926-6931. doi: 10.7498/aps.57.6926
[10]	吴小丽, 陈长乐, 韩立安, 罗炳成, 高国棉, 朱建华. 衬底温度对PLD法生长的Mg0.05Zn0.95O薄膜结构和发光特性的影响. 物理学报, 2008, 57(6): 3735-3739. doi: 10.7498/aps.57.3735
[11]	周健华, 周圣明, 黄涛华, 林辉, 李抒智, 邹军, 王军, 韩平, 张荣. γ-LiAlO2上a面ZnO薄膜的光谱特性研究. 物理学报, 2008, 57(1): 430-433. doi: 10.7498/aps.57.430
[12]	周艳红, 许英, 郑小宏. 水分子对碳链的输运性质影响的第一性原理研究. 物理学报, 2007, 56(2): 1093-1098. doi: 10.7498/aps.56.1093
[13]	赵跃智, 陈长乐, 高国棉, 杨晓光, 袁孝, 宋宙模. Mn掺杂ZnO薄膜的结构及光学性能研究. 物理学报, 2006, 55(6): 3132-3135. doi: 10.7498/aps.55.3132
[14]	掌蕴东, 孙旭涛, 何竹松. 激光感生色散光学滤波理论. 物理学报, 2005, 54(7): 3000-3004. doi: 10.7498/aps.54.3000
[15]	邹军, 张连翰, 周圣明, 徐军, 韩平, 张荣. γ-LiAlO2晶体生长、改性和热学性质研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4269-4272. doi: 10.7498/aps.54.4269
[16]	杜桂强, 刘念华. 具有镜像对称结构的一维光子晶体的透射谱. 物理学报, 2004, 53(4): 1095-1098. doi: 10.7498/aps.53.1095
[17]	张进城, 郝跃, 李培咸, 范隆, 冯倩. 基于透射谱的GaN薄膜厚度测量. 物理学报, 2004, 53(4): 1243-1246. doi: 10.7498/aps.53.1243
[18]	耿华, 姚江宏, 李文润, 张光寅, 阮永丰. 近化学计量组分掺铒铌酸锂晶体光学特性研究. 物理学报, 2003, 52(6): 1549-1553. doi: 10.7498/aps.52.1549
[19]	赵彦立, 焦正宽, 曹光旱. CaCu3Ti4O12块材和薄膜的巨介电常数. 物理学报, 2003, 52(6): 1500-1504. doi: 10.7498/aps.52.1500
[20]	茶丽梅, 张鹏翔, H.U.Habermeier. 双层锰氧化物薄膜的制备及其物理性质. 物理学报, 2003, 52(2): 498-502. doi: 10.7498/aps.52.498

计量

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物理学报. 2007, 56(7): 4044-4048.

doi: 10.7498/aps.56.4044.

凝聚物质：结构、热学和力学性质

γ-LiAlO2上非极性ZnO薄膜制备及其光谱性质研究

1. (1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60676004)，上海市浦江计划(批准号：05PJ14100)和中科院百人计划资助的课题.

收稿日期: 2006-09-11
修回日期: 2006-12-14
刊出日期: 2007-07-20

摘要: 利用激光脉冲沉积(PLD)技术在(302)γ-LiAlO2衬底上成功生长了非极性的a面(1120) ZnO薄膜. 衬底温度为350℃时，薄膜是混合取向(a向和c向)，以c面ZnO为主，且晶粒尺寸分布很宽；提高温度达500℃，薄膜变为单一的(1120)取向，摇摆曲线半高宽0.65°，晶粒尺寸分布趋窄，利用偏振透射谱可以明显看出其面内的各向异性. 衬底温度650℃下制备的样品晶粒继续长大，虽然摇摆曲线半高宽变大，但光致发光谱(PL)带边发射峰半高宽仅为105meV，比在350℃，500℃下制备的样品小1/5.

关键词:

非极性ZnO /
γ-LiAlO2 /
PLD /
透射谱

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Fabrication of nonpolar ZnO film on γ-LiAlO2 substrate and its photo-luminescence properties

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作者及机构信息

(1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049

Authors and contacts

(1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049

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Fabrication of nonpolar ZnO film on γ-LiAlO2 substrate and its photo-luminescence properties

1.
(1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049

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(1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049

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Fabrication of nonpolar ZnO film on γ-LiAlO2 substrate and its photo-luminescence properties

1. (1)南京大学物理系，南京 210093; (2)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800; (3)中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800;中国科学院研究生院，北京 100049

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