Sb掺杂ZnO单晶薄膜的结构和光学性能研究

摘要

采用射频等离子体辅助分子束外延法制备高品质ZnO单晶薄膜,利用离子注入技术向ZnO单晶薄膜中注入不同注量的Sb离子,并对样品进行了氧气氛退火处理.利用高分辨双晶X射线衍射技术、RBS背散射/沟道技术以及低温光致发光光谱测试对注入Sb离子后样品的结构和光学性能进行了表征,结果表明:低注量下注入离子对ZnO薄膜结晶品质影响不大,带边发光稍有减弱;当掺杂注量达到1015cm^-2时,离子注入产生了一定量的晶格损伤,同时带边发光被完全抑制.氧气氛下退火后ZnO薄膜发光恢复,带边发光峰主要为受主能级和锌空位发光,表明退火后在ZnO单晶薄膜中形成了(SbZn-2VZn)受主缺陷复合体,有望通过Sb掺杂实现ZnO的p型转化.