PLD法制备锑掺杂p型ZnO薄膜

采用脉冲激光沉积方法在石英衬底上生长了掺锑(Sb)的p型ZnO薄膜.X射线衍射测试表明薄膜具有c轴择优取向的结构特性,霍尔测试表明ZnO薄膜呈p型导电特性,XPS分析表明Sb掺入了ZnO薄膜,且Sb掺人ZnO中是占据Zn的位置,而不是O的晶格位置.通过优化温度获得了电学性能优良的p型ZnO薄膜,其电阻率为2.21Ω·cm,迁移率为1.23cm2/(V·s),空穴浓度为2.30×1018cm-3.     

MOCVD法制备磷掺杂p型ZnO薄膜

利用金属有机化学气相沉积方法在玻璃衬底上生长了掺磷的p型ZnO薄膜.实验采用二乙基锌作为锌源,高纯氧气和五氧化二磷粉末分别作为氧源及磷掺杂源.实验表明:生长温度为400～450℃时获得了p型ZnO薄膜,而且在420℃时,其电学性能最好,空穴浓度为1.61×1018cm-3,电阻率为4.64Ω·cm,迁移率为0.838cm2/(V·s).霍尔测试和低温光致发光谱证实了该ZnO薄膜的p型导电特性,并观察到薄膜位于3.354eV与中性受主束缚激子相关的发射峰.     

脉冲激光沉积法Li-N双受主共掺p型ZnO薄膜的生长及其特性

采用脉冲激光沉积技术制备了Li-N双受主共掺杂p型ZnO薄膜,其中Li来自Li掺杂ZnO陶瓷靶,N来自N2O生长气氛.室温Hall测试发现Li-N共掺p型ZnO薄膜的最低电阻率为3.99Ω·cm,迁移率为0.17cm2/(V·s),空穴浓度为9.12×1018cm-3.PL谱测试发现了与Li受主和N受主态相关的发光峰,其受主能级分别约为120和222meV.由p-ZnO:(Li,N)薄膜制备的ZnO同质p-n结具有整流特性.     

脉冲激光沉积法Li-N双受主共掺p型ZnO薄膜的生长及其特性

采用脉冲激光沉积技术制备了Li-N双受主共掺杂p型ZnO薄膜,其中Li来自Li掺杂ZnO陶瓷靶,N来自N2O生长气氛.室温Hall测试发现Li-N共掺p型ZnO薄膜的最低电阻率为3.99Ω·cm,迁移率为0.17cm2/(V·s),空穴浓度为9.12×1018cm-3.PL谱测试发现了与Li受主和N受主态相关的发光峰,其受主能级分别约为120和222meV.由p-ZnO:(Li,N)薄膜制备的ZnO同质p-n结具有整流特性.     

MOCVD法制备磷掺杂p型ZnO薄膜

利用金属有机化学气相沉积方法在玻璃衬底上生长了掺磷的p型ZnO薄膜.实验采用二乙基锌作为锌源,高纯氧气和五氧化二磷粉末分别作为氧源及磷掺杂源.实验表明:生长温度为400～450℃时获得了p型ZnO薄膜,而且在420℃时,其电学性能最好,空穴浓度为1.61×1018cm-3,电阻率为4.64Ω·cm,迁移率为0.838cm2/(V·s).霍尔测试和低温光致发光谱证实了该ZnO薄膜的p型导电特性,并观察到薄膜位于3.354eV与中性受主束缚激子相关的发射峰.     

热氧化法与PLD方法制备ZnO薄膜的特性比较

用热氧化与脉冲激光沉积(PLD)两种方法在Si(111)上制备了ZnO薄膜。对两种方法制备的薄膜的形貌、结构和室温下的荧光光谱作了比较,并对ZnO薄膜紫外光(UV)的发射机理作了初步的分析,发现与PLD方法相比,热氧化法制备的ZnO薄膜所产生的紫外光发射强度(17816任意相对强度单位a.u.)、半高宽(10nm)和紫外光与可见光的强度比(大约200∶1),都非常优异,认为热氧化法制备的ZnO薄膜的树枝状微晶界面及其方向的随机性有利于紫外光的发射和观测,而PLD方法制备的ZnO薄膜是垂直于衬底的六角柱状结构,紫外光最强的方向在垂直于侧面的方向上。     

ZnO薄膜器件欧姆电极的高掺杂接触法制备

利用脉冲激光沉积方法在Al/Si衬底上生长出了高质量的n型ZnO单晶薄膜。研究并总结了以金属Al材料制备ZnO薄膜器件欧姆电极的方法。选择功函数合适的金属作为电极材料,比如In、Ti和Al等,可以在n型ZnO薄膜上制作良好的欧姆电极。研究发现,在金属Al和n型ZnO膜之间生长一层高掺杂的AZO层,可得到比Al与n型ZnO直接接触更优良的欧姆性能。并且,通过高温退火可以有效提高金属Al电极的结晶质量和电导率,降低电极与n型ZnO界面处的接触势垒,从而实现优良的欧姆接触性能。     

PLD法制备透明ZnO薄膜的主要点缺陷研究

采用脉冲激光沉积(PLD)法在石英衬底上制备了ZnO薄膜。为研究ZnO薄膜内部主要点缺陷,我们用(002)ZnO单晶与ZnO薄膜作对比,并进行了霍尔测试、X线衍射(XRD)和光学透射谱等基本表征。霍尔测量得到的高的霍尔迁移率及XRD图表明,制备的ZnO薄膜结晶良好,具有沿c轴高度择优取向。同时,ZnO薄膜衍射峰相对于单晶向大角度方向发生了漂移。透射谱表明,ZnO薄膜在可见光区透过率为75%,吸收带边相对于单晶发生蓝移。各种表征手段证明PLD法制备的ZnO薄膜主要点缺陷为Zn填隙(Zni)。     

PLD法制备PbSe薄膜的性能分析

通过脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)和SiO2玻璃基片上制备了PbSe薄膜。X射线衍射、X射线能谱、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱仪测试结果表明：所有制备的薄膜都为多晶薄膜,发现薄膜生长温度对薄膜衍射峰有一定影响;PLD法制备的薄膜的成分与靶材的基本一致,实现了同组分沉积;所有薄膜表面比较平滑,表面不平整度小于200nm,结构比较致密;PbSe薄膜对红外光具有敏感的响应特性;在波长为5μm处存在有明显的吸收边,此吸收边对应于直接带隙PbSe材料的禁带宽度;对应于波长小于5μm的红外光,PbSe薄膜存在有明显的强吸收。     

PLD法制备ZnO薄膜的退火特性和蓝光机制研究

通过脉冲激光沉积(PLD)方法,在O2中和100～500℃衬底温度下,用粉末靶在Si(111)衬底上制备了ZnO薄膜,在300℃温度下生长的薄膜在400～800℃温度和N2氛围中进行了退火处理,用X射线衍射(XRD)谱、原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)谱表征薄膜的结构和光学特性。XRD谱显示,在生长温度300℃时获得较好的复晶薄膜,在退火温度700℃时获得最好的六方结构的结晶薄膜;AFM显示,在此退火条件下,薄膜表面平整、晶粒均匀;PL谱结果显示,在700℃退火时有最好的光学特性。     

N-Al共掺ZnO薄膜的p型传导特性

利用直流反应磁控溅射技术制得N-Al共掺的p型ZnO薄膜,N2O为生长气氛.利用X射线衍射(XRD),Hall实验,X射线光电子能谱(XPS)和光学透射谱对共掺ZnO薄膜的性能进行研究.结果表明,薄膜中Al的存在显著提高了N的掺杂量,N以N-Al键的形式存在.N-Al共掺ZnO薄膜具有优良的p型传导特性.当Al含量为0.15wt%时,共掺ZnO薄膜的电学性能取得最优值,载流子浓度为2.52×1017cm-3,电阻率为57.3Ω·cm,Han迁移率为0.43cm2/(V·s).N-Al共掺p型ZnO薄膜具有高度c轴取向,在可见光区域透射率高达90%.     

p型ZnO薄膜制备的研究进展

ZnO是一种性能优异的"低温蓝光工程"宽带隙Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,但因本征施主缺陷和施主杂质引起的自补偿效应等使ZnO很难有效地实现n型向p型导电的转变。为此,阐述了ZnO薄膜的p型掺杂机理,介绍了国内外研究者在抑制自补偿、提高受主掺杂元素固溶度及寻求合适的受主掺杂元素等方面p型ZnO薄膜的最新研究进展。研究表明:增加ZnO材料中N原子固溶度的各种办法如施主-受主共掺杂、超声雾化气相淀积及本征ZnO薄膜在NH3气氛下后退火等和选择IB族中的Ag为受主掺杂元素是实现ZnO薄膜p型导电的有效措施。期望通过本综述能为国内ZnO基器件应用的p型ZnO薄膜的制备提供新思路。     

N-Al共掺ZnO薄膜的p型传导特性

利用直流反应磁控溅射技术制得N-Al共掺的p型ZnO薄膜，N2O为生长气氛．利用X射线衍射（XRD），Hall实验，X射线光电子能谱（XPS）和光学透射谱对共掺ZnO薄膜的性能进行研究．结果表明，薄膜中Al的存在显著提高了N的掺杂量，N以N-Al键的形式存在．N-Al共掺ZnO薄膜具有优良的p型传导特性.当Al含量为0.15wt%时，共掺ZnO薄膜的电学性能取得最优值，载流子浓度为2.52e17cm－3，电阻率为57.3Ω·cm，Hall迁移率为0.43cm2/(V·s)．N-Al共掺p型ZnO薄膜具有高度c轴取向，在可见光区域透射率高达90%．     

磁控溅射法制备Ag掺杂p型ZnO薄膜的研究

采用磁控溅射法在石英玻璃基片上生长ZnO和ZnO:Ag薄膜。借助于SEM、XRD、霍尔测试、透射谱测试等方法,分析了O2气氛下退火温度对薄膜结构和电学性能的影响。霍尔测试结果表明,Ag掺杂ZnO薄膜经过600℃的O2气氛中热处理转变为p型电导。薄膜的XRD测试表明晶粒大小随退火温度升高而增大,所有薄膜样品只出现(002)衍射峰,呈现c轴取向生长。薄膜对可见光的透过率大于83%,其吸收限为378nm。     

Fabrication of p-Type ZnO Thin Films via DC Reactive Magnetron Sputtering by Using Na as the Dopant Source

The Na-doped p-type ZnO thin films were prepared by DC reactive magnetron sputtering. Two types of substrates were used for separate testing purposes: silicon wafers for crystallinity measurements and glass slides for electrical and optical transmittance measurements. The lowest room-temperature resistivity under the optimal condition was 59.9 Ω cm, with a Hall mobility of 0.406 cm² V⁻¹s⁻¹ and a carrier concentration of 2.57 × 10¹⁷ cm⁻³. The Na-doped ZnO thin films possessed a good crystallinity with c-axis orientation and a high transmittance (∼85%) in the visible region. The effects of the substrate temperature on the crystallinity and the electrical properties were discussed.     

MOCVD法以NO气体为掺杂源生长p型ZnO薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在玻璃上生长了掺氮的低电阻p型ZnO薄膜.实验使用NO和N2O共同作为氧源,且NO同时作为掺氮源,二乙基锌作为锌源.X射线衍射测试表明薄膜具有c轴择优取向的结构特性,二次离子质谱分析证实了氮被掺入了ZnO薄膜.通过优化锌源流量获得了最高空穴浓度为1.97×1018cm-3,最低电阻率为3.02Ω·cm的ZnO薄膜.     

MOCVD法以NO气体为掺杂源生长p型ZnO薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在玻璃上生长了掺氮的低电阻p型ZnO薄膜．实验使用NO和N2O共同作为氧源，且NO同时作为掺氮源，二乙基锌作为锌源．X射线衍射测试表明薄膜具有c轴择优取向的结构特性，二次离子质谱分析证实了氮被掺入了ZnO薄膜．通过优化锌源流量获得了最高空穴浓度为1.97×10/up18/cm－3，最低电阻率为3.02Ω·cm的ZnO薄膜．