本征缺陷对ZnO:(In,N)薄膜p型导电的影响

作者：谭蜜; 孔春阳; 李万俊; 秦国平; 张红; 阮海波; 王冬; 王江

来源：中国科学:物理学 力学 天文学 , 2018, 48(04): 98-105.

• p型ZnO
• 本征缺陷
• X射线光电子能谱
• Raman
• 光致发光谱

采用射频磁控溅射和离子注入技术,在石英玻璃衬底上制备了In-N共掺ZnO薄膜[ZnO:(In,N)].通过优化退火工艺,成功实现了可重复的p型ZnO:(In,N)薄膜,其空穴浓度约为1016cm-3,并观察到薄膜随退火产生n→p→n电学转变现象.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和光致发光谱(PL)等测试手段,研究了掺杂杂质和本征缺陷对薄膜结构和p型导电的影响.发现相较于n型样品,p型ZnO中N相关受主缺陷浓度并不占优,但其本征施主缺陷锌间隙(Zni)含量较少,本征受主缺陷氧间隙(Oi)和锌空位(VZn)相对较多.表明薄膜中除N相关受主缺陷(NO,InZn-nNO)对p型导电有贡献之外,本征缺陷(VZn,Oi,Zni)对实现薄膜p型导电也有重要作用.因此,如何调控ZnO中本征缺陷是实现其p型转变以及获得稳定p-ZnO薄膜的重要手段.

• 单位
  重庆文理学院; 电子工程学院; 重庆师范大学