题目：MgxZn1-xO薄膜的制备与性能研究

MgxZn1-xO是一种晶格常数与ZnO相近，带隙更宽的多功能半导体材料，由MgO和ZnO组成的MgxZn1-xO三元合金薄膜的禁带宽度可以在3.3 —7.9eV的一定范围内变化，并且MgxZn1-xO可以与ZnO组成异质结、多量子阱和超晶格。 本文对MgxZn1-xO薄膜的制备方法，研究价值及国内外的研究进展做了详细介绍，并且叙述了射频溅射原理、实验设备及其改装、薄膜的制备过程及MgxZn1-xO薄膜的性能表征。其中系统地研究了Mg含量为0.32的MgxZn1-xO薄膜的结构和光学特性，通过改变溅射功率、沉积时间、退火温度和ZnO缓冲层的生长时间等制备条件研究Mg0.32Zn0.68O薄膜各项性质的变化情况，此外还进一步研究了掺入Al杂质后，其对薄膜的各项性质的影响。研究发现薄膜均属于六角晶系，具有c轴择优取向，所制备的Mg0.32Zn0.68O薄膜在400—900nm的可见光区具有高达80%以上的透过率，在紫外区都具有一个锐利的吸收边，吸收边的存在表明ZnO与MgO形成固溶体以后还保持着基本带隙跃迁的特性。生长ZnO缓冲层可以极大的提高薄膜的各项性质，并且薄膜在400℃进行退火处理，有利于进一步提高薄膜的禁带宽度。通过分析掺入Al杂质的Mg0.32Zn0.68O薄膜的结构特性和光学特性，发现Mg0.32Zn0.68O：Al薄膜仍属于六角晶系，在激发波长为325nm时，室温下的Mg0.32Zn0.68O和Mg0.32Zn0.68O：Al薄膜的光致发光谱中，观察到了蓝光和绿光范围内的发光情况。分析硅、石英和普通玻璃衬底上生长的Mg0.32Zn0.68O薄膜的透射光谱发现其在可见光区都有极高的透射率。由样品的透射谱可以计算出薄膜的吸收系数，进而确定出不同的工艺条件下沉积的薄膜的禁带宽度可以在3.26—3.99eV的范围内变化。