4.3.3.MOCVD法

MOCVD是一種異質(zhì)外延生長的常用方法，利用MOCVD系統(tǒng)可以生長出高質(zhì)量的ZnO薄膜。其沉積過程中的壓強一般為0.8～1.3kPa，本底壓強非常低。用MOCVD生長ZnO膜，常用的Zn源是DMZ、DEZ和醋酸丙酮基鋅，而反應(yīng)氣體多用O2，H2O-O2,D20。用DMZ做鋅源時反應(yīng)比較劇烈，ZnO膜的生長較快，但難于控制，且生成的膜中碳雜質(zhì)較多，因此更多的采用DEZ。用MOCVD生長ZnO膜時，對襯底的溫度要求較高，約300～650℃，也有在低溫生長的例子。CVD方法有個通存的問題，未到襯底以前，由于鋅源與氧過早接觸，反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生，造成腔壁污染，形成的微粒進入ZnO薄膜，降低了薄膜的質(zhì)量。因此要改善氣體輸入的位置并盡可能地限制其氣相反應(yīng)。

4.4.噴霧熱解方法

實驗室中生長ZnO膜，由于反應(yīng)腔較小，易于實現(xiàn)高真空，促進了真空CVD方法的研究。但工業(yè)上從成本考慮則希望盡量不用高真空的方法，因此又發(fā)展了常壓下的噴霧熱解（Spray Pyrolysis）方法。噴霧熱解法把反應(yīng)物以氣溶膠（霧）形式引入反應(yīng)腔中。這種方法的溶液一般是用醋酸鋅溶于有機溶劑或含醋酸的去離子水中，至于溶液的霧化可采用超聲波霧化法或載氣流噴射霧化法。

噴霧熱解法的設(shè)備與工藝簡單，但也可生長出與其他方法可比擬的優(yōu)良的ZnO薄膜，且易于實現(xiàn)摻雜，是一種非常經(jīng)濟的薄膜制備方法，有望實現(xiàn)規(guī)�；瘮U大生產(chǎn)，用于商業(yè)用途。

4.5.溶膠-凝膠法

Sol-gel法是一種新型的邊緣技術(shù)，氧化物經(jīng)過液相沉積形成薄膜，經(jīng)熱處理形成晶體薄膜。采用Sol-gel法，溶質(zhì)、溶劑以及穩(wěn)定劑的選取關(guān)系到薄膜的最終質(zhì)量、成本以及工藝復(fù)雜程度。將二水合醋酸鋅作為溶質(zhì)與同摩爾數(shù)的單乙醇胺溶于乙二醇甲醚中配成溶液，然后用浸漬法或旋鍍法在襯底上形成涂層，并在100～400℃下預(yù)熱，使涂層穩(wěn)定，重復(fù)涂膜形成一定的厚度后，可經(jīng)過激光照射或常規(guī)加熱處理，形成ZnO薄膜。此法以固態(tài)的醋酸鋅為原料，無需真空設(shè)備，因而大幅降低制作成本，簡化了工藝，且易于控制薄膜組分，生成的薄膜對襯底的附著力強。另外，此法還可在分子水平控制摻雜，尤其適合于制備摻雜水平要求精確的薄膜。

4.6.分子束外延法

 MBE是一種可達原子級控制的薄膜生長方法。它用于生長高質(zhì)量的ZnO薄膜，可采用微波電子回旋共振分子束外延（ECR-MBE），也可采用激光分子束外延法（L-MBE）。MBE法生長ZnO需要超高真空條件，本底壓強要求大約為1×10-7Pa，襯底一般選用藍寶石。在ECR-MBE生長中采用100mW的微波功率，氧氣分壓為2×10-2Pa、襯底的溫度為275℃時，發(fā)現(xiàn)可得到半高寬為0.58°的具有高度c軸取向的透明膜，薄膜與襯底之間存在外延關(guān)系。[5]采用準分子激光脈沖（248nm，10Hz，1J/cm2）在藍寶石（001）襯底上生長ZnO薄膜，發(fā)現(xiàn)當膜厚小于200nm時，其膜層由許多納米尺寸的單晶組成，具有準量子點特性和激子空間約束效應(yīng)。在室溫下實現(xiàn)了受激發(fā)射，有較低的閥值和較高增益，有望解決半導(dǎo)體材料紫外波段室溫激光激射的難題。