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近几年n-ZnO/p-GaN异质结的研究引起了人们很大的兴趣,由于未掺杂的ZnO内部存在氧空位(Vo)和间隙锌(Zni)等施主型缺陷,这些缺陷使得p型ZnO薄膜难以制备。所以,现在通常利用p-GaN替代p-ZnO来制作异质结。但是,n-ZnO/p-GaN发光二级管的劣势是从p型GaN和n型ZnO两侧同时发光。这样,有必要引入一个电子阻挡层来增强ZnO层的发光。AlGaN材料与GaN和ZnO有相似的晶格结构,可以作为一个良好的电子阻挡层。但是,AlGaN/GaN内部存在很强的极化效应,所以我们采用极化诱导graded-AlxGa1-xN电子阻挡层来减少极化电场对空穴移动的影响。在本文中先简要的叙述了不同器件的制备过程及理论上分析了极化诱导电荷在AlGaN/GaN分布情况。之后,利用不同的检测设备对器件的性质进行了表征和分析。通过对晶体结构分析可知,Ga原子和Al原子呈现出的电正性比较强,N原子呈现出的电负性比较强,并且AlGaN和GaN之间存在一定的晶格失配。造成在沿着Ga面生长的AlGaN/GaN中,有很强的自发和压电极化效应。形成的极化电场在AlGaN/GaN界面处诱导出的负电荷达到了3.7×10-6C/m2,从而阻止了空穴的移动。在本文中我们制作了带有极化诱导的n-ZnO/graded-p-A lxGa1-xN/p-GaN异质结,同时也制作了n-ZnO/p-Al0.4Ga0.6N/p-GaN和n-ZnO/p-GaN异质结。I-V特性曲线显示这三个器件都显出了良好的二极管的整流特性。在正向偏压下可以看出,他们的开启电压分别为3.75eV、7.5eV和4.6eV,说明极化诱导电子阻挡层有效降低了器件的开启电压。表面EL谱显示n-ZnO/graded-p-AlxGa1-xN/p-GaN和n-ZnO/p-Al0.4Ga0.6N/p-GaN的发光峰位在388nm附近,但是前者的强度随着电流的增大的速度要明显大于后者。在截面EL谱中,带有极化诱导的电子阻挡层的可以观察到一个在390.5nm处与ZnO相关的强发光峰。相反的是n-ZnO/p-Al0.4Ga0.6N/p-Gan发光二极管展示出来在368nm处一个与GaN相关的主要峰。通过这些结果我们可以得出,极化诱导的电子阻挡层能够有效的阻挡电子和降低由能带弯曲和价带带阶AEvAlGaN/GaN引起的空穴阻挡,从而诱导主要的复合发光在ZnO中发生。从这些结果中,我们知道极化诱导的p-AlxGa1-xN电子阻挡层对ZnO发光二极管和激光器的应用是非常有帮助的。