MOCVD生长ZnO的n、p型掺杂研究

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氧化锌(ZnO)是一种II-VI族直接宽带隙半导体材料,其室温禁带宽度为3.37eV,具有60meV的激子束缚能,在照明、信息存储、显示等领域具有很大的应用潜力。本文采用MOCVD技术,分别进行ZnO薄膜的n型掺杂和p型掺杂,研究分析掺杂薄膜的结晶质量及电学特性的变化规律。该论文首先利用MOCVD技术在i型SiC衬底上生长非掺杂ZnO薄膜,采用多种测试手段对制备ZnO薄膜进行表征,研究生长温度和缓冲层条件对薄膜结晶质量、表面形貌以及光学特性的影响,获得ZnO薄膜的最优生长条件。随后我们对ZnO薄膜进行了n型Ga掺杂,改变Ga源流量制备出不同掺Ga浓度的ZnO薄膜,通过霍尔测试表征电学特性得到了ZnO:Ga薄膜的n型导电线性可控区间,并对ZnO:Ga薄膜的结晶质量和表面形貌进行了分析,得到的n型ZnO薄膜的载流子浓度为1×1019cm-3量级。最后对ZnO薄膜进行不同浓度P掺杂,并对其结晶质量、电学特性、光学特性进行表征,得到了p型导电的ZnO:P薄膜,空穴载流子浓度可以达到1.66×1016cm-3,并且具有良好的c轴择优生长取向和较好的结晶质量,光学特性表征结果也显示出其优异的紫外发光特性。
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