ZnO薄膜的制备及p型掺杂研究进展

氧化锌是一种在声表面波传感器、压电器件以及太阳能电池等方面具有很好应用前景的材料。介绍了目前制备ZnO薄膜的主要方法,综述了ZnO薄膜p型掺杂的研究现状,并对ZnO薄膜的研究进行了展望。     

ZnO薄膜p型掺杂的研究进展

ZnO薄膜作为一种多功能半导体材料，近年来一直受到广泛关注。然而，如何制备高质量的p型ZnO薄膜是实现其实用化的关键。概括了p型掺杂困难的原因，并指出Ⅲ-Ⅴ族元素共掺杂可能是p型掺杂的最好方法。简单回顾了ZnO薄膜p型掺杂的研究现状，并对今后的发展趋势进行了展望。     

ZnO薄膜p型掺杂的研究进展

ZnO是一种新型的II-VI族半导体材料,具有许多优异的性能.但由于ZnO存在诸多的本征施主缺陷(如空位氧V_o和间隙锌Zn_i),对受主产生高度自补偿作用,天然为n型半导体,难以实现p型转变.ZnO薄膜p型掺杂的实现是ZnO基光电器件的关键技术,也一直是ZnO研究中的主要课题,目前已取得重大进展,文章对此进行了详细阐述.     

p型掺杂ZnO薄膜的研究进展

近年来,随着对ZnO的光电性质及其在光电领域应用的开发研究,制备可靠稳定的低阻p型ZnO薄膜成为研究热点之一。本文论述了p型ZnO薄膜制备的难点及其解决方法,综述了其最新研究进展,并对p型ZnO的研究进行了展望。     

ZnO薄膜p型掺杂的研究进展

ZnO薄膜作为一种多功能半导体材料,近年来一直受到广泛关注.然而,如何制备高质量的p型ZnO薄膜是实现其实用化的关键.概括了p型掺杂困难的原因,并指出Ⅲ-Ⅴ族元素共掺杂可能是p型掺杂的最好方法.简单回顾了ZnO薄膜p型掺杂的研究现状,并对今后的发展趋势进行了展望.     

p型ZnO薄膜的研究进展

ZnO材料以其优良的光电特性和相对低廉的成本而倍受人们的青睐,但是要获得高质量的p型ZnO薄膜难度极大,这已成为阻碍ZnO基光电器件走向实用化的主要障碍。综述了p型ZnO薄膜掺杂面临的困难、p型ZnO掺杂理论进展及实现p型ZnO薄膜的各种掺杂方法,并对p型ZnO薄膜的各种制备工艺方法进行了概括和比较,最后指出了提高p型ZnO薄膜质量的努力方向。     

p型ZnO薄膜研究进展

ZnO薄膜是一种应用广泛的半导体材料.近几年来,随着对ZnO的光电性质及其在光电器件方面应用的开发研究,ZnO薄膜成为研究热点之一.制备掺杂的p型ZnO是形成同质p-n结以及实现其实际应用的重要途径.近来已在p型ZnO及其同质结发光二极管(LED s)研究方面取得了较大的进展.目前报道的p型ZnO薄膜的电阻率已降至10-3Ω.cm量级.得到了具有较好非线性伏安特性的ZnO同质p-n结和紫外发光LED.本文就其最新进展进行了综述.     

ZnO薄膜气相法制备

ZnO薄膜具有压电、光电、压敏、气敏、发光等多种特性,应用十分广泛。介绍了ZnO薄膜气相法制备原理中的各类主要方法,包括脉冲激光沉积、磁控溅射、分子束外延、金属有机化合物化学气相沉积、单源化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积等技术;分析了这些方法的优缺点;展望了ZnO薄膜今后的研究方向。     

ZnO薄膜的p型掺杂研究进展

ZnO作为重要的第三代半导体材料在光电领域具有广泛的应用前景因而引起越来越多的关注,ZnO薄膜的p型掺杂是实现ZnO基光电器件的关键,也是ZnO材料的主要研究课题.本文论述了ZnO薄膜P型转变的难点及其解决方法,概述了ZnO薄膜p型掺杂的研究现状,提出了有待进一步研究的问题.     

注入剂量对离子注入法制备Al-N共掺杂P型ZnO的影响

采用射频磁控共溅射的方法制备出ZnO∶Al薄膜,以NO和O2为源气体(O2/O2+NO=75%)、等离子体浸没离子注入(PIII)方法在不同的工艺条件下得到了不同N+注入剂量的ZnO∶Al∶N薄膜,并在N2氛围下对样品进行了850℃退火处理。通过XRD图谱、霍尔效应(Hall)测试结果、光致发光光谱(PL)、紫外-可见光透射光谱等对样品的结构和性能进行了分析,着重研究了N+注入剂量对ZnO∶Al∶N薄膜性质的影响。结果表明,注入剂量控制在1015cm-2量级时,N可以通过占据O空位和替换O原子形成NO并与Al和Zn成键,对于ZnO薄膜实现p型反转是很关键的。实现p型反转的ZnO∶Al∶N薄膜载流子浓度可达2.16×1016cm-3,电阻率为8.90Ω.cm,霍耳迁移率为32.4cm2/V.s。     

低能离子注入对聚苯胺薄膜的改性研究

利用低能量的N 对电化学合成的聚苯胺薄膜进行了离子注入改性 ,实验结果表明 :聚苯胺薄膜经N 注入后薄膜电导率随注入能量和剂量的增加而提高 ,电导率最大提高了 9个数量级 ,即由本征态的电导率 (>1× 1 0 -12 S/cm)提高到 1 76× 1 0 -3 S/cm(注入剂量 :3× 1 0 17ions/cm2 ,注入能量 :35keV) ;同时离子注入后聚苯胺薄膜在可见光范围的吸收比增强。     

聚醚醚酮薄膜的离子注入表面改性

聚醚醚酮(PEEK)是一种重要的工程塑料。本文采用离子注入的方法对聚醚醚酮进行表面改性,注入离子分别为Cu和Ag。离子的注入使PEEK表层形成了石墨相,同时样品的表面极性减小,与水的接触角增大,样品表面的力学性能也有显著提高。     

Li-N-H共掺法制备 p型 ZnO薄膜

采用Li-N-H共掺技术在玻璃衬底上生长p型ZnO薄膜．XRD结果表明共掺ZnO薄膜具有高度c轴取向,Hall测试表明薄膜的电阻率为25．2Ω·cm,Hall迁移率为0．5cm~2/(V·s),空穴浓度为4．92×10~(17)/cm~3．此外,p-ZnO薄膜在可见光区域具有90%的高透射率．     

喷雾热解法生长N掺杂ZnO薄膜机理分析

通过超声喷雾热解工艺,以醋酸锌和醋酸铵的混合水溶液为前驱溶液,在单晶Si(100) 衬底上制备了N掺杂ZnO薄膜,采用热质联用分析(TG—DSC—MS)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和霍耳效应(Hall-effect)测试等手段研究了喷雾热解工艺下N掺杂ZnO薄膜的生长机理、晶体结构和电学性能.结果表明,随衬底温度的不同,薄膜呈现出不同的生长机理,从而影响薄膜的晶体结构和电学性能.在优化的衬底温度下,实现了ZnO薄膜的p型掺杂,得到的p型ZnO薄膜具有优异的电学性能,载流子浓度为3.21×10¹⁸cm^-3,霍耳迁移率为110cm²·V^-1s^-1,电阻率为1.76×10^-2Ω·cm.     

Study on the Hall-effect and photoluminescence of N-doped p-type ZnO thin films

N-doped, p-type ZnO thin films have been grown by plasma-assisted metal-organic chemical vapor deposition method. The results under optimized growth conditions included a resistivity of 1.72 Ω cm, a Hall mobility of 1.59 cm²/V s, and a hole concentration of 2.29 × 10¹⁸ cm^− 3, and were consistently reproducible. A N-related free-to-neutral-acceptor emission and an associated phonon replica were evident in room temperature photoluminescence spectra, from which the N acceptor energy level in ZnO was estimated to be 180 meV above the valence band maximum.     

Cr离子注入铜薄膜对氧化物形成特征的影响

采用X射线衍射和卢瑟福背散射技术,研究了Cr离子注入铜薄膜对氧化物形成及其演变的影响,结果表明,离子注入改变了薄膜的氧化行为和氧化物结构,离子注入阻碍Cu原子的扩散,并抑制Cu2O向CuO转变,使得铜薄膜表面的氧化物具有层状结构,探讨了注入前后薄膜表面氧化物形成的机理。     

掺钼氧化锌薄膜的发光特性

使用磁控溅射法在石英基底上制备钼掺杂氧化锌薄膜.扫描电镜结果表明薄膜由晶粒大小为40～ 80 nm范围内的颗粒组成,薄膜具有六方纤锌矿型结构且沿c轴择优取向生长.在可见光范围(400～760 nm)内所有薄膜的平均光透射率超过90％.退火薄膜的光致发光(PL)光谱表明,退火处理对发光峰的位置有很大影响,随着退火温度的增加,发光峰位置从380 nm红移至400nm或从470 nm红移至525 nm.此外,钼掺杂对退火薄膜PL光谱的强度影响很大.我们认为,薄膜中缺陷浓度的变化是导致发光峰红移的主要原因,讨论了PL谱中不同的可见光的发光机制.