研究目的
研究退火环境对射频溅射氧化锌薄膜光学、结构和元素特性的影响。
研究成果
在氧气环境中退火能显著提升ZnO薄膜的光学和元素特性，这体现在施主束缚激子峰的最窄半高宽以及氧空位减少上。该方法为改善光电器件用ZnO薄膜的质量提供了途径。
研究不足
本研究仅限于退火环境对射频溅射沉积的ZnO薄膜的影响。研究结果可能不直接适用于其他方法沉积或在不同条件下制备的薄膜。
1：实验设计与方法选择：
采用射频溅射法在Si<001>衬底上沉积ZnO薄膜，随后在不同环境（氩气、氮气、氧气或真空）中进行快速热退火处理。
2：样品选择与数据来源：
ZnO薄膜沉积温度为400°C，退火温度为800°C。光学特性通过低温（18K）光致发光测量进行表征。
3：实验设备与材料清单：
射频溅射系统、Dektak XT轮廓仪、氦镉激光器、低温泵、湖岸温度控制器、高分辨率X射线衍射仪（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱仪（XPS）。
4：实验流程与操作步骤：
薄膜在不同环境中退火，其特性通过光致发光（PL）、高分辨率X射线衍射（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）进行分析。
5：数据分析方法：
对PL光谱进行高斯峰拟合，根据XRD数据计算晶粒尺寸和晶格常数，通过XPS光谱分析元素组成。
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