II-VI族化合物半导体氧化锌（ZnO）作为第三代半导体材料的代表，因其具有独特的物理、化学和光学性能，正受到人们越来越广泛的关注和研究。ZnO具有宽的带隙、很高的化学温度性和热温度性，在大气中不易被氧化，与III一V族氮化物和Ⅱ一VI族硒化物相比，其材料的稳定性是其它材料所无法比拟的。虽然生长更高质量的ZnO 还有待进一步研究，但其作为继II一V氮化物和II一VI族的硒化物之后又一新的宽禁带半导体激光器材料已经显示出其独特的优越性。目前人们对ZnO的研究还处于开始阶段，ZnO主要还是在衬底蓝宝石（0001)，硅（111)，(100)晶面上进行外延生长。

我们采用硅衬底生长，虽然难度大，但是根据目前的器件和集成技术，硅基上的生长才更具有现实意义。尽管MOCVD技术能够制备高质量、大面积、均匀的外延或多晶薄膜，但是利用MOCVD 工艺，在硅衬底上直接生长 ZnO是非常困难的。

本发明的目的在于提供一种利用氧化锌缓冲层生长单晶氧化锌薄膜的方法，该方法是在衬底硅（001）晶面上采用磁控溅射的方法首先生长一层氧化锌薄膜，然后在氧化锌薄膜上同质外延生长氧化锌薄膜;氧化锌薄膜沉积时衬底温度约30 0-3 5 0 ℃，压力约20 Torr，生长厚度0 . 5 – 1 . 0 u m。同时优化生长条件，如温度、压力的控制，通过这些措施可以在硅衬底上得到单晶氧化锌薄膜，并且有效地提高ZnO外延膜的质量，并提高表面的平整度。

本发明-种利用氧化锌缓冲层生长单晶氧化锌薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤:

( 1）取一衬底;

( 2）在该衬底上的硅（001）晶面上采用磁控溅射的方法低温生长氧化锌缓冲层;

(3 ）在氧化锌缓冲层上，采用MOCVD方法低温生长氧化锌外延薄膜。

其中衬底是大失配硅衬底。

其中氧化锌单晶外延薄膜低温生长的温度为3 0 0 -3 5 0 ℃，生长压力为2 0 Torr，生长厚度为0.5-1.0 u m.

其中氧化锌单晶外延薄膜的表面粗糙度为6- 1 0 nm。其中氧化锌单晶外延薄膜的XRD曲线半峰宽为0.3 3 °。

其中氧化锌单晶外延膜的PL谱仅有一个紫外发光峰且半峰宽为2 1.0 3 nm。

其中氧化锌单晶外延薄膜的RHEED图像为规则点状。

图1是本发明的单晶氧化锌外延膜的结构示意图;

图2是本发明的单晶氧化锌外延膜的 RHEED照片。

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