【摘 要】
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本文采用高纯金属锌作为Zn源、NO作为O源和N掺杂源,利用等离子辅助分子束外延(P-MBE)技术,在c-面蓝宝石衬底上,通过调制Zn源温度外延生长了氮掺杂的氧化锌合金薄膜(ZnO：N)
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室,吉林长春130033
【出 处】
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第12届全国发光学学术会议暨发光学相关产业研讨会
论文部分内容阅读
本文采用高纯金属锌作为Zn源、NO作为O源和N掺杂源,利用等离子辅助分子束外延(P-MBE)技术,在c-面蓝宝石衬底上,通过调制Zn源温度外延生长了氮掺杂的氧化锌合金薄膜(ZnO：N).通过拉曼光谱(Raman),光致发光谱(PL),X射线光电谱(XPS)及霍尔测试仪对薄膜的光电特性进行表征.结果表明,ZnO：N的光电特性随着Zn源温度的变化而发生较明显的变化.随着Zn源温度的增加,Raman谱中位于275及580 cm-1的反常拉曼峰的强度明显增强,同时,XPS测试结果显示薄膜中氮取代氧(No)的受主浓度有所增加,说明增加Zn源温度有利于提高氮受主的固溶度.从PL谱上可以看出,中性施主束缚激子(D0X)与施主-受主对(DAP)的发光强度之比随着Zn源温度的增加而减小且DAP的发光峰发生红移,说明薄膜中氮含量随着Zn源温度的增大而明显的增加.霍尔测试结果表明随着Zn源温度的增加薄膜电子浓度有降低趋势且薄膜的导电类型由n型转变为p型.在高的Zn源温度下得到的p型导电薄膜(空穴浓度为2.21×1016 cm-3,迁移率为1.33 cm2/V.s)具有较好的重复性.本文提供了一种比较简单易行的方法来提高薄膜中氮受主固溶度并且证实非共振拉曼谱中位于275 cm-1的反常拉曼峰与No受主态有关.本报告将详细讨论薄膜的生长及导电类型的转变机制.
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