MOCVD法生长磷掺杂p型ZnO薄膜及其性质研究

被引量 : 0次 | 上传用户:cdma00100
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZnO是一种直接宽带隙半导体光电材料,传统上,广泛应用于声表面波器件、体声波器件、气敏元件、变阻器、透明电极等。室温下的禁带宽度为3.37eV,激子结合能为60meV,远高于其它宽禁带半导体材料(如GaN为25meV,ZnSe为22meV)。所以,ZnO在短波长光电器件领域有着极大的应用潜力,如紫蓝光发光二极管(LEDs)和激光器(LDs)等。 要实现在光电领域的广泛应用,首先必须获得性能良好的n型和p型ZnO材料。然而,由于ZnO薄膜中存在的本征缺陷(Zni,Vo)可产生高度的自补偿作用,加上受主元素(N、P、As等)在ZnO中的溶解度较低且引入的受主能级均较深,p型ZnO薄膜的制备存在较多难点,从而影响了ZnO薄膜的应用,这也是ZnO研究中面临的主要挑战。Ⅴ族元素被认为最有望获得ZnO的p型掺杂,尽管N与O原子半径最为接近,但到目前为止,仍然缺乏可靠的、可重复性的p型掺杂。最近大尺寸失配掺杂(P、As、Sb元素)尤其是磷(P)的掺杂获得很大进展,得到了可靠可重复性的p型ZnO薄膜。 目前沉积ZnO薄膜的方法主要有磁控溅射(Mag.Sputt.)、脉冲激光沉积(PLD)、分子束外延(MBE)和金属有机气相外延(MOCVD)。其中,MOCVD技术适合于工业大规模生产,广泛应用于半导体外延薄膜的生长。因此,通过MOCVD法生长出可靠的p型ZnO薄膜具有非常重要的现实意义。 本论文在系统阐述了ZnO的性能与各种制备技术及其应用、缺陷与掺杂的基础上,对ZnO的p型掺杂进行了研究,通过多种测试手段和理论分析,取得了一些阶段性成果: 1.用本实验室自行改装的MOCVD简易装置,通过磷的掺杂,实现了ZnO薄膜的p型转变,薄膜具有较好的c轴择优取向和可见光区90%左右的透射率。 2.具体研究了衬底温度对ZnO薄膜p型掺杂的影响。在360℃~420℃温度范围内薄膜实现了p型掺杂,在420℃衬底温度下有最佳的电学性能,最低电阻率p=11.3Ω·cm,载流子浓度np=8.84×1018cm-3。 3.研究在420℃温度时,不同气体流量下ZnO薄膜的p型掺杂情况发现,当鼓泡N2流量固定为20sccm,O2流量在15.50sccm区间,薄膜表现为p型导电,
其他文献
流动人员人事档案信息化建设是信息化发展的一个必然的趋势,是流动人员档案规范管理的客观需要,然而纵观河北省的流动人员人事档案信息化建设工作,发现还存在着诸多问题。笔
了解中职生不良行为习惯的现状并分析,本文探讨了行为习惯养成教育的内涵,讨论了在中职教育中重视激励的作用,强化规范,常抓不懈促使行为习惯养成教育经常化,加强与家长的沟
毒品预防教育是我国禁毒工作的重要内容,而目前尚缺乏系统完善的毒品预防教育检测与评价体系。本文结合联合国毒品与犯罪问题办公室(UNODC)发布的《Monitoring and evaluatio
利用热等静压(HIP)技术及旋转电极粉,采用预合金粉工艺制备了全致密的粉末冶金Ti-6Al-4V合金,用光学显微镜对其金相组织进行了观察,分析其形成机理,并对粉末冶金Ti-6Al-4V合金
随着集成电路集成度和复杂度的提高,越来越多的设计采用基于IP 核的设计方法,必须采用DFT 技术才能解决系统芯片的测试问题。扫描技术和边界扫描技术是目前可测试性设计的主
分布式虚拟靶试仿真系统的研究在我国新一代战术导弹武器的研制工作中具有十分良好的发展前景和明显的经济效益。高层体系结构(HLA)作为在计算机技术、网络技术和仿真技术的
火工品技术是航天工程中的关键技术之一。火工品(IED)作为重要零件在运载火箭及导弹中的应用十分广泛,任一火工品的质量问题都可能导致整个发射的失败,造成巨大的经济损失和
随着我国经济的快速发展,岩土工程技术的不断进步,严格控制铁路路基沉降变形、保证满足高速铁路高速、安全、舒适运行的高技术要求有了可能。本文介绍了高速铁路对路基的要求
“第四种批评”是基于法国学者蒂博代所提出的三种批评(媒体批评、学者批评和作家批评)而提出的。论文认为,在这三者之外,还存在着“第四种批评”,也就是兼具作家、学者双重
脉冲功率技术在国防、生物医学、科学试验以及环境保护等领域有着广泛的应用。脉冲功率技术的发展要求作为脉冲功率系统关键元件之一的脉冲储能元件具备尽可能高的储能密度,