研究锌酮亚胺作为ZnO薄膜溶液沉积的新型前驱体材料

摘要： 氧化锌（ZnO）被认为是最具前景的金属氧化物半导体材料之一，适用于低成本薄膜晶体管（TFT）的制备。本研究展示了一种简单、无需稳定剂且高效的化学溶液沉积（CSD）方法来生长高质量ZnO薄膜。关键突破在于发现一种高溶解度的锌酮亚胺前驱体——该物质在环境条件下易水解并快速解离配体，从而实现在温和工艺条件下直接制备ZnO薄膜的简化流程。经中温热处理后，前驱体完全分解形成多晶ZnO薄膜，这一结果通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）得到验证。采用X射线光电子能谱（XPS）和卢瑟福背散射光谱（RBS）等互补技术分析成分，证实获得高纯度ZnO薄膜。通过紫外-可见光谱（UV-Vis）测定了其透光率和光学带隙等功能特性。采用旋涂法制备该透明ZnO半导体薄膜作为薄膜晶体管的活性沟道层，随后在空气中固化即可形成厚度仅10纳米的薄膜，足以制造可工作的TFT测试结构。