一种非极性ZnO晶体薄膜的生长方法

摘要

本发明的非极性ZnO晶体薄膜的生长方法，采用的是脉冲激光沉积，首先称量ZnO、MnO2、Na2CO3粉末，经球磨、压制、烧结，制得Mn-Na共掺的陶瓷靶；然后用脉冲激光沉积法在衬底上生长非极性ZnO晶体薄膜。本发明方法工艺成熟，操作简单，成本低廉，易于实现；生长的薄膜具有a轴择优取向；同时具有室温铁磁性，是一种稀磁半导体材料。可用于LED和磁存储器件中。

主权项

非极性ZnO晶体薄膜的生长方法，包括以下步骤：1)称量ZnO、MnO2、Na2CO3粉末，其中Mn的摩尔百分含量为3-8％，Na的摩尔百分含量为0.2-1％，将上述粉末球磨混合均匀、压制成型，然后在1000～1300℃温度下烧结，制得Mn-Na共掺的陶瓷靶；2)将步骤1)制得的靶材和清洗过的衬底放入脉冲激光沉积装置生长室中，保持靶材与衬底之间的距离为4～6cm，生长室本底真空度抽至小于10-3Pa，衬底加热升温到350-400℃，生长室通入O2气体，控制压强为45-100Pa，开启激光器，频率为5Hz，让激光束聚焦到靶面烧蚀靶材，沉积在衬底上，得到Mn-Na共掺的非极性ZnO薄膜，将薄膜在50Pa氧气气氛下冷却至室温。