Магнетронный синтез тонких слоев ZnO в среде, содержащей водород

Ключевые слова: магнетронное осаждение, температурное изменение, содержание водорода.

Аннотация

Исследованы процессы магнетронного осаждения слоев ZnO:Ga в атмосферах Ar и Ar–Н2. Изучено влияние наличия водорода в газовой смеси и температур синтеза на структуру, электропроводность и оптическое пропускание слоев. Обнаружено формирование составного рефлекса (002)ZnO в окрестностях температуры 200°С, обусловленное температурным изменением поверхностных реакций. Показано, что управление содержанием водорода в камере роста позволяет формировать слои с заданной степенью структурного совершенства.

Keywords: magnetron sputtering, temperature change, H2 content

Abstract

The processes of deposition of ZnO: Ga thin films by the magnetron sputtering in the presence or absence of H2 in the working gas are investigated. The effects of H2 and substrate temperature on the microstructure, electrical conductivity, and optical transmission of the thin films have been studied. The studies revealed the presence of a doublet fitted (002) ZnO peak in the XRD spectrum of ZnO:Ga thin film deposited at substrate temperature of 200°C in the presence of H2 in the working gas. This may be due to some temperature change in surface reactions. It is shown that control of H2 content in the growth chamber makes it possible to control the crystallinity of the ZnO-based thin films.