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作者：李岗归;黄丹阳;赵小龙;蔡亚辉;贺永宁;
单位：西安交通大学微电子学院;西安交通大学微纳电子与系统集成重点实验室;
摘要：X射线具有较高的光子能量，这使得其在ZnO材料中具有大的穿透深度，因此为了更有效地探测X射线，需要制备出微米甚至百微米厚度的ZnO膜。本文采用电化学沉积法快速制备14.85μm厚的ZnO膜。实验结果表明，沉积电势和电极材料会显著影响ZnO膜的沉积速率与表面形貌。随着沉积电势的升高，ZnO形貌由六角柱状结构变为片状结构，当电势过大时会有大量氢气生成，导致薄膜孔洞增加而无法成膜。使用金属Pt为阳极电极时，溶液会逐渐酸化，导致ZnO在沉积的同时也会溶解，当二者速率相一致时，ZnO膜厚便不再增加，因此不适合生长ZnO厚膜。而使用金属Zn为阳极电极时，溶液的pH值基本保持不变，更适合生长ZnO厚膜。使用金属Zn作为阳极电极，沉积电势为0.65 V,电解液浓度为0.4 mol/L时，实现了1 h生长14.85μm的ZnO厚膜。在5 V偏压下，基于ZnO厚膜的探测器对加速电压为40 kV的X射线的响应度可达66.8μC·Gy~(-1)·cm~(-2)。
关键词：ZnO厚膜;;电化学沉积法;;X射线探测器;;沉积电势;;Zn电极;;沉积速率
基金资助：国家自然科学基金(62004158)
