MOCVD法生长ZnO晶体薄膜及p型掺杂研究

被引量 : 0次 | 上传用户:jjandrew1
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。
其他文献
高等教育作为人才资源开发和科学技术发展的主导,关系到国家和民族的长远发展战略,已经成为发达国家继续发展和发展中国家实现发展的重要途径。准公共物品的经济属性决定了在
河北是我国重要的进口种牛大省,防控动物疫情风险对于农林畜牧业发展、国门生物安全、社会稳定具有重要意义。本文作者收集了河北检验检疫局辖区口岸2009—2016年进境种牛的检
随着大众传播媒介的迅速普及和跨国贸易的日益频繁,商标作为企业无形资产的价值正与日俱增,二十一世纪企业最有力的竞争手段无疑将是商标。作为一个特殊的区别和表彰的符号,作为
目的:观察中药生脉散合酸枣仁汤联合西药对女性冠心病心绞痛患者的治疗效果。方法:将96例患者随机分为2组,治疗组48例在常规西药治疗基础上,服用生脉散合酸枣仁汤化裁,对照组48
随着移动通信技术的飞速发展和手机普及率的迅速提高,手机短信越来越受到众多人士的青睐。短信业务正以其短小、迅速、简便、价格低廉等诸多优点日益成为人们的一种重要通信和
股票市场与经济活动密不可分,它不仅是宏观经济的晴雨表,也是分析微观经济的重要指标。十多年来,我国已有股民数千万,股票己经深入到日常经济生活中的方方面面。因为巨大的经济利
本文针对工业设备现场控制技术的发展,结合实际生产设备和工艺的要求,对国内外工业设备现场总线控制技术的发展和研究前沿进行了大量的资料收集和分析,结合现代物流设施规划和生
证券公司是经营风险的金融机构,其基本业务是管理风险。而所谓风险管理就是识别、衡量、转移、分散、控制各种风险的过程,核心是准确度量金融工具的波动幅度并建立有效的制度
利用鞍山大气成分监测站Grimm180观测的2007年颗粒物数浓度,ρ(PM10),ρ(PM2.5)和P(PM1.0)以及台站的常规气象观测资料,分析了该地区颗粒物数浓度的谱分布、质量浓度的变化特征及与气
本论文主要包括文献综述和临床研究两个部分。文献综述共两篇。第一篇回顾总结了对慢性腰腿痛的中西医的认识和临床上能引起慢性腰腿痛常见疾病的诊断和鉴别诊断。主要从中医