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ZnO是一种多用途的半导体材料。传统上,被广泛应用于声表面波器件(SAW),体声波器件(BAW),气敏元件,变阻器,透明电极等。和GaN相比,ZnO的缺陷密度更低,可在低温下合成,且激子束缚能更高(60meV),阈值电压较低,理论上有可能实现室温下较强的紫外受激发射,制备出较好性能的探测器、LED和LD等光电子器件。然而,由于ZnO薄膜中存在大量锌填隙原子和氧空位(Zni,Vo),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(N除外),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。近来已有部分研究小组实现了ZnO薄膜的p型掺杂,但通常电阻率较高,并且p型导电性能不稳定。因此,ZnO薄膜的p型掺杂依然是其研究中的主要课题。目前用以沉积ZnO薄膜的设备主要有磁控溅射(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以其特有的优势成为ZnO薄膜外延及掺杂所采用的热门技术。本论文系统阐述了ZnO薄膜的性能、各种制备技术及应用前景,并概括了p型掺杂的机理及实现途径。利用自行改装的低压MOCVD装置,由NO、N2O的混合气体与DEZn反应成功制得较稳定的低阻p型ZnO。通过多种测试手段和理论分析,取得成果如下:1、用本实验室自行改装的MOCVD简易装置,在衬底温度为420℃、生长压力为1 Torr的条件下,蓝宝石衬底上沉积的ZnO薄膜回摇摆曲线的半高宽仅为190arcsec,晶粒为明显的六角结构。2、通过生长低温缓冲层,在300~500℃的温度范围内,各衬底上均能沉积出高度c轴取向的ZnO薄膜。其中,420℃为最佳的衬底温度。3、具体研究了衬底温度和各反应源对ZnO薄膜p型导电性能的影响。通过优化参数,当NO、N2O流量分别为40、25sccm时,得到低阻且稳定的ZnO薄膜,其空穴浓度为1.97×1018cm-3,电阻率仅为3.02Ωcm。4、采用Hall测试仪反复测量已制得的p型ZnO薄膜的导电性能,大部分样品在放置4个月后仍然显示为p型,说明本实验沉积的p型ZnO薄膜较为稳定。5、退火热处理发现:高温退火可提高薄膜的晶体质量,500℃为最优的退火温度;短时间高温热退火有助于激活N受主,使薄膜发生p型转变。