不同生长条件下ZnO薄膜电学性质的研究

• 作者: 刘雷 单崇新 姚斌 姜明明 张振中 李炳辉 王双鹏 赵东旭 赵鹏程
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: ZnO 高背景电子浓度 生长室真空 氢杂质
• 年，卷（期）: 2013,（11）
• 所属期刊栏目: 材料合成及性能
• 页码范围: 1430-1434
• 页数: 5页
• 分类号: O484.4
• 字数: 2822字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20133411.1430

摘要

ZnO薄膜中的高的背景电子浓度能够对p型掺杂形成补偿,从而对p型掺杂造成障碍,了解高背景电子浓度的来源有助于对p型掺杂的研究.本文采用分子束外延技术在不同真空度下在a面蓝宝石衬底上生长了一系列氧化锌薄膜,发现在低真空度下生长的样品的载流子浓度较高,为1019 cm-3量级;而高真空度下生长的样品,其载流子浓度比低真空生长的样品显著降低,降低了3个数量级.在相同条件下生长的样品,通过不同的后处理手段进行处理后,其电子浓度未发生明显变化,说明氧空位等本征缺陷不是ZnO薄膜中电子的主要来源,高背景电子浓度应该与生长过程中非故意引入的杂质相关.通过低温光致发光表征,发现低真空度下生长的样品在低温下3.366 eV处有强的施主束缚激子发光峰,而高真空度下生长的样品的此发光峰显著变弱.由此,高电子浓度被归结为与生长过程中非故意引入的氢杂质相关.