研究目的
研究背景气体和压力对室温下脉冲激光沉积法制备的掺铝氧化锌薄膜等离子体形成及特性的影响。
研究成果
研究表明，背景气体和压力会显著影响室温下脉冲激光沉积法制备的掺铝氧化锌薄膜的等离子体形成过程及其特性。发射强度和离子速度受气体类型与压力的影响。根据所用气体类型和压力的不同，所沉积的薄膜会呈现各异的形貌和光学特性。
研究不足
该研究仅限于背景气体（O?、He、Ar）和压力对室温下脉冲激光沉积法制备的掺铝氧化锌（Al-doped ZnO）薄膜等离子体形成及特性的影响。研究未探讨其他气体或更高温度的影响。
1：实验设计与方法选择：
采用Nd-YAG激光器（三倍频355 nm，脉宽4.7 ns）对掺铝氧化锌靶材进行烧蚀。沉积腔室先抽至10?3 Pa本底真空，随后通入不同背景气体（O?、He或Ar）以获得2.6 Pa–133.3 Pa的分压进行沉积。
2：7 ns）对掺铝氧化锌靶材进行烧蚀。沉积腔室先抽至10?3 Pa本底真空，随后通入不同背景气体（O?、He或Ar）以获得6 Pa–3 Pa的分压进行沉积。 样品与数据来源：
2. 样品与数据来源：使用前对硅（p-Si 100）和玻璃（康宁#26003）基底进行超声清洗，两者与靶材间距均为2.5 cm。
3：5 cm。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：Nd-YAG激光器（EKSPLA NL301）、掺铝氧化锌靶材（Kurt J. Lesker，99.99%纯度，98% ZnO+2wt% Al?O?）、光谱仪（Ocean Optics S2000）、原子力显微镜（Nanosurf）、扫描电镜（日立S1510，15 kV）、X射线衍射仪（帕纳科Empyrean）。
4：1）、掺铝氧化锌靶材（Kurt J. Lesker，99%纯度，98% ZnO+2wt% Al?O?）、光谱仪（Ocean Optics S2000）、原子力显微镜（Nanosurf）、扫描电镜（日立S1510，15 kV）、X射线衍射仪（帕纳科Empyrean）。 实验流程：
4. 实验流程：室温下以10 Hz重复频率沉积45分钟，激光束以45°角聚焦于靶面（光斑尺寸约1 mm×0.8 mm），所有沉积过程保持2 J/cm2的激光能量密度。
5：8 mm），所有沉积过程保持2 J/cm2的激光能量密度。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过时间积分光学发射光谱和离子飞行时间（TOF）测量等离子体羽流；采用紫外-可见-近红外分光光度计、原子力显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪表征ZnO薄膜特性。
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Nd-YAG laser
EKSPLA, NL301
EKSPLA
Ablation of Al-doped ZnO target
-
Al-doped ZnO target
Kurt J. Lesker, 99.99% purity, 98% ZnO + 2wt% Al2O3
Kurt J. Lesker
Target for pulsed laser deposition
-
Spectrometer
Ocean optics, S2000
Ocean optics
Measurement of optical emission spectroscopy
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Atomic force microscopy
Nanosurf
Nanosurf
Characterization of thin films
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Scanning electron microscope
Hitachi, s1510, 15 kV
Hitachi
Characterization of thin films
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X-ray diffraction
PANalytical, Empyrean
PANalytical
Characterization of thin films
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