mocvd生长p型zno及其性质研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要近lo年来随着光电子信息技术的飞速发展，以光电子和微电子为基础的通信和网络技术以成为高新技术的核心。超大的信息量要求以光盘为主的信息存储技术及复印技术不断更新。我们都知道，光盘的存储密度反比于激光束聚焦后的直径，该直径又正比于激光的波长。鉴于此，为了提高光信息存储密度，应使用波长尽可能短的激光器。另外，半导体材料在发光二极管(LED)也有广泛的应用，发光二极管的全彩化是趋势所在。蓝光二极管的制造成为关键所在。在实现短波长激光器和蓝光二极管方面，作为第三代半导体材料的GaN有着广阔的应用空间，但

2、它也有明显的不足：其制造设备昂贵：缺少合适的衬底：生长温度高；薄膜生长难度大。所以，如果能找到性质和Gain相近的发光材料，并且克服它的不足，将具有深远的意义。基于上述原因，ZnO材料的研究成为宽带半导体材料研究的新热点。ZnO更是在声波(SAW)和体声波(BAW)器件、太阳能电池和显示的透明电极、对可见光透明的波导、结合声光性质的声一光布拉格反射器、用于OaN的衬底、做为紫外激光器的有源层、形成紫光探测器以及用于光电器件的单片集成等许多领域有着广泛的应用。本论文是通过先进的MOCVD方法对本征ZnO以及P型ZnO进

3、行了较深入的研究。论文内容和主要的研究结果如下。1)第一章介绍了ZnO的研究进展，ZnO的基本性质和相关的生长技术。第二章和第三章分别介绍了半导体的发光机制以及P型ZnO掺杂和形成机理。2)第四章我们用常压MOCVD方法成功制备了较高质量的ZnO薄膜。通过对生长温度，Ⅵ／II以及退火温度的优化制备了较高质量的薄膜。我们还确定了锌填隙的发光峰。3)第五章研究了P型Zn0的制备。通过共掺杂的方法研究发现N的掺入量、退火温度、退火气氛和退火次数等影响着Zn0薄膜的电阻率、载流子浓度。在另外一种反掺方法的研究中，我们成功制各

4、了P型Zn0。得到了电阻率为30Qam，载流子浓度为1．2E+17cm‘3的P型Zn0薄膜。4)最后一章对实验进行了总结，并根据前面的研究对以后制作P型Zn0提出了一些建议和想法。山东太学硕士学位论文本论文是在前人工作的基础上对ZnO进行的研究。在P型ZnO的生长中对共掺杂方法进行了较深入的研究，并且首次引入了二次退火的方法，发现它对ZnO的性质有着较大的影响。我们成功地制备了P型ZnO薄膜，较其他人得到的P型ZnO的电阻率100Qcm有很大的下降，并保持了较高的载流子浓度。关键词：MOCVDZnO二次退火P型ZnO

5、共掺杂反掺山东大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopingofoptoelectronicinformationtechnologyinrecent10years，thecommunicationandnettechnologybasedonoptoelectronicandmicroelectronichavebecamethecoreofthehightechnology．Thememoryandreprographymustbeupdatedbecauseofhugeinform

6、ation．Weknowthatmemorydensityofdiscincreasedwiththewavelengthoflasershortened．Soweshouldusethelaserdevicewhosewavelengthisshorterifwewanttogetthehugememorydensity．OtherwisetheblueLEDisthekeyifweWanttogetmulticolor．GaNoneofthethreegenerationsemiconductorhasmanya

7、pplicationsespeciallyinshortwavelengthLDsandblueLED，butithasobviousdisadvantagessuchashighpriceofdevice，lackoftherightsubstrate，highgrowthtemperatureandthedifficultgrowthtechnology．SowehopesomeanothersemiconductorcanreplaceGaN．ZnOasamultifunctionalmaterialhasbe

8、enintensivelyinvestigatedformanyyearsinapplicationssuchassurfaceacousticwave(SAW)devices(utilizingitspiezoelectricproperties)andastransparentelectrodesinsolarcellsanddisplay