氩气压对磁控溅射制备CdZnTe薄膜形貌、结构和电学特性的影响

席守智^1,2，介万奇^1,2，王涛^1,2，查钢强^1,2，王奥秋^1,2，于晖^1,2，徐凌燕^1,2，张昊^1,2，杨帆^1,2，周伯儒^1,2，徐亚东^1,2，谷亚旭^1,2

1. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室2. 西北工业大学辐射探测材料与器件工信部重点实验室

摘 要：采用Cd_0.9Zn_0.1Te晶圆作为溅射靶材,利用射频磁控溅射法在FTO衬底上制备了CdZnTe薄膜。系统研究了溅射氩气压从0.08¹Pa的变化对CdZnTe薄膜的形貌、结构、成分和电学特性的影响。随着氩气压的降低,薄膜晶粒尺寸下降,形貌由柱状结构转化为片状结构、再转化为细小的颗粒状结构。同时,CZT薄膜逐渐呈现（111）择优取向的闪锌矿结构,内应力减少,并且当气压降至0.5和0.3Pa时薄膜出现了ZnTe和Te相。薄膜中的Zn和Cd原子含量大于靶材中的对应原子含量。薄膜的方块电阻随着氩气压的降低先减少,后增大。而薄膜的载流子浓度和迁移率则随着氩气压降低呈现先增大后减小的趋势。

关键词：磁控溅射;CZT薄膜;氩气压;平均自由程;