ZnO基薄膜载流子传输特性研究

摘要

通过对ZnO基薄膜的载流子传输特性研究,实现对ZnO基薄膜电学性能的控制,解决氧化锌薄膜中难于实现有效受主掺杂的困难,提供一种制备p型ZnO膜及其同质p-n结材料的新方法,以满足制备ZnO基短波长光电子器件的需要.采用超声喷雾热解法,以醋酸锌水溶液为前驱体,分别以醋酸铵和硝酸铟为氮(N)源和铟(In)源,在单晶硅衬氏上沉积了氮-铟(N-In)共掺杂ZnO薄膜.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、霍尔(Hall)效应、塞贝克(Seebeck)效应等分析方法,研究了N-In共掺杂对ZnO薄膜的晶体结构、电学和光学性能的影响规律.研究结果表明:所得ZnO基薄膜结构均匀致密,表面光滑平整.在优化工艺下制备了氮铟共掺杂的p型ZnO薄膜,电阻率约为1.0×10<'-3>Ω·cm,载流子浓度约为1.0×10<'19>/cm<'3>.通过p型ZnO薄膜上沉积未掺杂的n型ZnO薄膜,制备了ZnO同质p-n结薄膜.I-V曲线清楚表明了ZnO同质p-n结的正向导通、反向截止的整流效应.