ZnO薄膜界面失配与面内晶粒尺寸的定量关系

已经研究了沉积在Si(100),(110)和(111)衬底上的ZnO薄膜的面内晶粒尺寸,以定量地了解晶粒尺寸和界面失配之间的关系。 在界面附近的岛生长的后期,平均面内晶粒尺寸被测量为分别为5.6nm,6.5nm和5.0nm。 在连续成膜的初始阶段,Si(100)和(110)基板上的晶粒尺寸增加,并且晶粒在[bar(1)上沿bar0](ZnO)方向在[2(1)上)伸长。 这些晶粒尺寸主要由界面失配和界面处的弹性应变能决定。 然后,分别通过O晶格计算和界面能计算来解释在岛生长的后期和连续成膜的初始阶段的晶粒尺寸。 计算出的晶粒尺寸与观察结果一致。