Formation of zinc oxide thin films by combined method of hydrothermal and layered atom deposition

Abstract

Исследованы свойства и показана возможность получения тонких сплошных пленок оксида цинка химическим гидротермальным методом на поверхности подложек монокристаллического кремния с затравочным слоем оксида цинка, сформированным методом послойного атомного осаждения. Полученные гибридные структуры из оксида цинка состоят из вертикально ориентированных кристаллитов оксида цинка, образующих компактную сплошную пленку. Проведены измерения оптических и электрических свойств полученных пленок. Показано, что пленки оксида цинка демонстрируют фотолюминесценцию в видимом диапазоне электромагнитного спектра с максимумом на длине волны 600–700 нм, связанную с наличием структурных дефектов, и в ближнем УФ- диапазоне с максимумом около 380 нм, связанную с излучательной межзонной рекомбинацией. Удельное сопротивление полученных пленок составляет 0,7 Ом·см.Properties and deposition of continuous thin zinc oxide films by chemical on the monocrystalline silicon substrates with zinc oxide seed layer formed by atomic layer deposition are studied. Obtained hybrid zinc oxide structures consist of vertically oriented crystallites packed in uniform continuous film. Optical and electrical properties of the films are measured. It is shown, that deposited zinc oxide films demonstrate photoluminescence in the visible range of electromagnetic spectra with maximum at 600–700 nm. Luminescence band in the near UV region at 380 nm, associated with band-to-band radiative recombination, is also measured. The resistivity of the obtained zinc oxide films is about 0.7 Ohm·cm