ZnO薄膜中双轴应力的表征及其对光电性质影响的研究

在ZnO薄膜的异质外延过程中，由于晶格失配和热失配所产生的双轴应力对晶体质量及光电性质着重要影响。本项目利用等离子体辅助分子束外延技术生长高质量ZnO薄膜，采用反射式高能电子衍射技术原位监控ZnO薄膜晶体质量和晶格变化，利用X射线侧倾法和拉曼光谱精确测量ZnO薄膜中的双轴应力，研究双轴应力的来源及其对生长机制的影响；研究不同失配度、不同膜厚和不同生长条件对薄膜应力状态的影响，并获得控制应力状态的有效方法；研究双轴应力和ZnO薄膜中位错密度及分布的关系；阐明双轴应力对ZnO薄膜光电性质（例如各种光谱、电学输运性质、导电类型及p型稳定性等）影响的规律和物理机制；通过第一原理计算，揭示双轴应力和ZnO电子结构之间的关系，解释与应力有关的实验现象，为利用应力的各种效应改善光电性能提供理论指导。ZnO薄膜应力的研究对于深入了解薄膜的生长过程、微观结构及实际应用具有十分重要的意义。