MOCVD法制备ZnO同质发光二极管

在n型ZnO体单晶片上, 首次采用N等离子体辅助金属有机化学气相沉积方法外延生长了p型ZnO薄膜，制成了同质ZnO的发光二极管(LED)原型器件；在室温下，观察到同质ZnO的LED施加电压后由电注入激发出紫外至绿光波段的光谱.     

生长参数对MOCVD法制备的p型ZnO薄膜性能的影响

研究了等离子体辅助金属有机化学气相沉积方法制备N掺杂p型ZnO薄膜过程中生长参数如衬底温度、射频功率、锌源流量对ZnO薄膜结晶质量和电学性能的影响.     

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.     

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．     

MOCVD法制备ZnO薄膜的正交试验设计

采用低压-金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,结合正交试验设计,在(100)p-Si衬底上制备了高质量的ZnO薄膜.用室温光致发光研究了不同生长参数对ZnO薄膜光学质量的影响.通过正交分析法对所得样品相关特征指标的分析,得到生长温度、锌源温度和氧气流量3个独立工艺参数对薄膜光学质量的影响.结果表明,生长温度对薄膜光学质量的影响最大,其余依次为氧气流量和锌源温度,同时,通过分析还得到了最佳组合工艺.结合面探X射线衍射仪,分析了薄膜的结晶质量,发现在优化的工艺条件下制备出的ZnO薄膜具有较好的结晶质量.     

生长参数对MOCVD法制备的p型ZnO薄膜性能的影响

研究了等离子体辅助金属有机化学气相沉积方法制备N掺杂p型ZnO薄膜过程中生长参数如衬底温度、射频功率、锌源流量对ZnO薄膜结晶质量和电学性能的影响.     

MOCVD生长双波长发光二极管

根据白光照明和可变换波长的光通信中对单芯片双波长发光二极管(LED)要求,在分析了反向偏置隧道结性质的基础上,设计了用反向偏置隧道结连接两个有源区的单芯片双波长LED,用金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)在GaAs衬底上一次外延生长了同时发射两种波长的LED,其包含一个AlGaInP量子阱有源区和一个GaInP量子阱有源区,两个有源区由隧道结连接;通过后工艺制备了双波长LED器件,在20mA电流注入下,可以同时发射626nm和639nm两种波长,光强是127mcd,正向电压是4.17V。与传统的单有源区LED进行对比表明,双波长LED有较强的光强;对比单有源区LED的2.08V正向电压,考虑到双波长LED包含隧道结和两个有源区,隧道结上的压降很小。     

反应压力对MOCVD法沉积ZnO薄膜性质的影响

研究了反应压力对金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术制备未掺杂ZnO薄膜的微观结构和光电特性影响.X射线衍射(XRD)和扫描电子镜(SEM)的研究结果表明,随着反应压力的降低,ZnO薄膜(002)择优峰的强度呈现相对减弱趋势,并且出现了较强的(110)峰;Hall测量表明,低的反应压力有助于提高薄膜电学特性.200 Pa时制备出的ZnO薄膜具有明显的"类金字塔"状绒面结构,电阻率为1.28×10-2 Ω·cm.实验中沉积的ZnO薄膜在600～2 600 nm内平均透过率超过80%,而短波长范围由于光散射作用,ZnO薄膜的垂直透过率有所下降.     

MOCVD法制备MgZnO合金薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在C面蓝宝石衬底上生长MgxZn1-xO合金薄膜.c轴取向的MgxZn1-xO薄膜在600～630℃温度下沉积. 通过X射线衍射和透射光谱研究了薄膜的结构和光学特性. 研究表明当x的取值小于等于0.39时，合金薄膜保持ZnO的六角形纤锌矿结构，没有观察到MgO分相，此时薄膜的能带宽度可以在3.3～3.95eV之间调节.     

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.     

Growth of phosphorus-doped p-type ZnO thin films by MOCVD

Phosphorus-doped p-type ZnO thin films are prepared on glass substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). DEZn, O2, and P2O5 powders are used as reactant and dopant sources. The p-type ZnO films are grown at a temperature between 673 K and 723 K. The best p-type sample has a low resistivity of A strong emission peak at 3.354 eV corresponding to neutral acceptor bound excitons is observed at 77 K in the photoluminescence spectra, which further verifies the p-type characteristics of the films.     

n-ZnO/p-GaN异质结构发光二极管的制备与特性

报道了n-ZnO/p-GaN异质结构发光二极管的制备及其发光特性.采用金属有机气相外延技术在Mg掺杂p型GaN衬底上外延n型ZnO薄膜以形成p-n结.实验发现在一定配比的HF酸和NH4Cl溶液中,腐蚀深度和腐蚀时间呈线性关系,并且二氧化硅和ZnO的腐蚀速率得到很好的控制,这对器件制备的可靠性非常重要.电流-电压(I-V)特性测试显示该器件结构具有明显的整流特性.室温下,在正反向偏压状态下都可用肉眼观察到电致发光现象.同时,通过与光致发光谱进行比较,对电致发光谱中发光峰的起源和发光机制进行了探讨.     

Fabrication and Emission Properties of a n-ZnO/p-GaN Heterojunction Light-Emitting Diode

报道了n-ZnO/p-GaN异质结构发光二极管的制备及其发光特性.采用金属有机气相外延技术在Mg掺杂p型GaN衬底上外延n型ZnO薄膜以形成p-n结.实验发现在一定配比的HF酸和NH4Cl溶液中,腐蚀深度和腐蚀时间呈线性关系,并且二氧化硅和ZnO的腐蚀速率得到很好的控制,这对器件制备的可靠性非常重要.电流-电压(I-V)特性测试显示该器件结构具有明显的整流特性.室温下,在正反向偏压状态下都可用肉眼观察到电致发光现象.同时,通过与光致发光谱进行比较,对电致发光谱中发光峰的起源和发光机制进行了探讨.     

Ultraviolet detectors based on epitaxial ZnO films grown by MOCVD

High-quality zinc oxide (ZnO) films were epitaxially grown on R-plane sapphire substrates by metalorganic chemical vapor deposition at temperatures in the range of 350°C to 600°C. In-situ nitrogen compensation doping was performed using NH₃. Microstructural and optical properties of the films, as well as the N-doping effects, were studied. The metal-semiconductor-metal ultraviolet sensitive photodetectors were fabricated on N-doped epitaxial ZnO films. The detector showed fast photoresponse, with a rise time of 1 μs and a fall time of 1.5 μs. Low-frequency photoresponsivity, on the order of 400 A/W at 5 V bias, was obtained.     

Ga掺杂ZnO薄膜的MOCVD生长及其特性

利用低压MOCVD技术在(0002)蓝宝石上外延获得高质量的ZnO∶Ga单晶薄膜,并研究了Ga的不同掺杂浓度对材料电学和光学特性的影响．当Ga/Zn气相摩尔比为3.2 at%时,ZnO(0002)峰半高宽仅为0.26°,载流子浓度高达2.47e19cm－3,透射率高于90%;当载流子浓度升高时,吸收边出现明显的Burstein-Moss蓝移效应．同时室温光致发光谱显示,紫外峰位随载流子浓度的增加而发生红移,峰形展宽,这和Ga高掺杂所引起的能带重整化效应有关．当Ga/Zn比达到6.3 at%时,由于高掺杂浓度下Ga的自补偿效应导致载流子浓度下降．     

MOCVD制备用于薄膜太阳电池的ZnO薄膜研究

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)生长技术,采用二乙基锌(DEZ)作Zn源和H2O作O源,使用B2H6 为掺杂气体,制备出了光电特性稳定的低电阻率、高透过率的ZnO薄膜。制备条件为:衬底温度160 ℃,DEZ的流量为342μmol/min,H2O流量为500μmol/min,反应气压为5×133.32 Pa,B2H6 流量为5 sccm,掺杂手段为气体掺杂。在薄膜面积为10 cm×10 cm、厚度为550 nm时,方块电阻为40Ω/□。透过率>85%。     

P- and N-type doping of GaN and AlGaN epitaxial layers grown by metalorganic chemical vapor deposition

Mg- and Si-doped GaN and AlGaN films were grown by metalorganic chemical vapor deposition and characterized by room-temperature photoluminescence and Hall-effect measurements. We show that the p-type carrier concentration resulting from Mg incorporation in GaN:Mg films exhibits a nonlinear dependence both on growth temperature and growth pressure. For GaN and AlGaN, n-type doping due to Si incorporation was found to be a linear function of the silane molar flow. Mg-doped GaN layers with 300K hole concentrations p ∼2×10¹⁸ cm⁻³ and Si-doped GaN films with electron concentrations n∼1×10¹⁹ cm⁻³ have been grown. N-type Al_0.10Ga_0.90N:Si films with resistivities as low as p ∼6.6×10⁻³ Ω-cm have been measured.