通过交替生长气氛调控N掺杂ZnO薄膜电学特性

作者:赵鹏程; 张振中; 姚斌; 李炳辉; 王双鹏; 姜明明; 赵东旭; 单崇新; 刘雷; 申德振
来源:发光学报, 2014, 35(04): 399-403.

摘要

使用分子束外延方法在c面蓝宝石衬底上生长了系列氮掺杂ZnO薄膜样品。在连续的富锌气氛环境中生长的样品,由于存在大量的施主缺陷,呈现n型电导。为了抑制施主缺陷带来的补偿效应,在生长过程中,通过周期性补充氧气,形成周期性的富氧气氛,缓解了氮掺杂浓度和施主缺陷浓度之间的矛盾。光致发光测量表明,通过交替生长气氛,氧空位和锌间隙等缺陷在薄膜中得到了显著抑制。通过交替生长气氛生长的外延薄膜的结晶质量也有所提高。样品显示出重复性较高的p型电导,载流子浓度可达到1016cm-3。周期性补氧调节生长气氛的生长方式是一种有效实现p型掺杂ZnO的方法。