研究目的
研究以二乙基锌和水为前驱体，通过原子层沉积法生长的ZnO薄膜的生长特性、形貌变化及结晶度演变。
研究成果
该研究成功表征了以二乙基锌（DEZ）和水为前驱体的原子层沉积（ALD）氧化锌（ZnO）薄膜的生长特性和结晶度。研究发现生长速率和结晶度高度依赖温度，并确定了最佳生长条件。所提出的吸附限制表面反应模型为ZnO的ALD过程提供了新见解。
研究不足
本研究仅限于使用DEZ和水作为前驱体进行ALD氧化锌生长，且温度范围为30–250°C。研究结果可能不直接适用于其他前驱体系统或沉积条件。
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以二乙基锌和水为前驱体对氧化锌原子层沉积的再研究
DOI：10.1007/s10853-018-03260-3
期刊：Journal of Materials Science
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
纳米氧化锌（ZnO）作为重要的多功能材料已在众多应用领域被广泛研究。原子层沉积（ALD）是一种独特的薄膜合成技术，具有极高的均匀性、无与伦比的共形覆盖能力、低沉积温度及精确的可控性等特点。此前已有采用二乙基锌（DEZ）和水作为前驱体通过ALD法生长纳米级ZnO薄膜的报道，但其生长特性及所得ZnO结晶度尚未得到充分表征与理解。为此，我们重新研究了以DEZ和水为前驱体的ZnO ALD工艺。通过运用一系列先进表征技术，系统考察了30-250°C生长温度范围内ZnO的生长特性、形貌变化及结晶度演变过程。采用原位石英晶体微天平（QCM）、扫描电子显微镜、原子力显微镜及同步辐射X射线反射率技术研究了ALD ZnO薄膜的生长特性；利用同步辐射X射线衍射和高分辨透射电子显微镜确定了薄膜结晶度。此外，通过对QCM数据的深入分析，我们提出了ALD ZnO生长过程中存在吸附限制的表面反应机制，并揭示了与温度相关的–OH表面基团与单个DEZ分子的反应数量关系。本研究为深入理解ZnO的基本ALD工艺提供了新的见解。
作者：
Jiyu Cai，Zhiyuan Ma，Uche Wejinya，Min Zou，Yuzi Liu，Hua Zhou，Xiangbo Meng
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