PLD法生長鋰摻雜p型ZnO薄膜及其性質(zhì)研究.pdf

1、ZnO作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，在紫外光探測器、藍(lán)紫波段LEDs和LDs等領(lǐng)域，有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力。ZnO要實現(xiàn)在光電領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，首先必須獲得性能良好的n型和p型ZnO材料，并實現(xiàn)透明的ZnO同質(zhì)p-n結(jié)。高質(zhì)量的n型ZnO很容易實現(xiàn)，但是ZnO的p型摻雜由于其固有的極性卻非常困難，這主要是因為ZnO中本征缺陷具有強(qiáng)烈的自補(bǔ)償，受主元素在ZnO中多為深能級并且固溶度較低。因此，如何獲得高質(zhì)量的p型ZnO薄膜成了使Zn

2、O材料和GaN材料一樣獲得成功應(yīng)用的一個關(guān)鍵問題。 對于ZnO的受主摻雜劑，人們研究最多的是V族元素，如：N、P、As等，它們代替O作為受主存在，同時取得了一些進(jìn)展。但是，從離化能的角度考慮，I族元素要優(yōu)于V族元素，并且I族元素代替Zn作為受主，有著較淺的受主能級。另外，在I族元素中，Li原子置換Zn原子形成的受主，在雜質(zhì)原子周圍基本不會形成明顯的晶格形變，所以從理論上講，I族元素尤其是Li元素作為制備p型ZnO材料的候選元素也

3、被寄予厚望。最近，以I族元素作為摻雜元素的ZnO薄膜摻雜獲得很大進(jìn)展，為p型ZnO材料的制備提供了新的方向。 脈沖激光沉積(PLD)方法是近年來發(fā)展起來的一種新型真空物理沉積工藝，由于采用光學(xué)系統(tǒng)、非接觸加熱，從而避免了不必要的沾污。PLD中還可通入較高的氧分壓，因此非常適宜p型ZnO薄膜的生長和p-n結(jié)的制作。 本論文在系統(tǒng)闡述了ZnO的性能與各種制備技術(shù)及其應(yīng)用、缺陷與摻雜的基礎(chǔ)上，對ZnO的p型摻雜進(jìn)行了研究，通過