触媒反応生成高エネルギーH_2Oを用いて成長したZnO結晶薄膜の電気特性

摘要

白金ナノ粒子表面での水素と酸素の発熱反応を利用して高エネルギーH_2Oを生成、アルキル亜鉛ガスと衝突させ生成した高エネルギーZnOプリカーサを基板に供給、サファイアA面基板上にバッファ層を挿入せず直接ZnO結晶膜を成長させた。結晶膜の電気伝導特性を調べたところ、室温でのHall移動度は最大で169cm~2/Vsという良好な特性を示した。いくつかのサンプルついて温度特性を測定したところ室温でのHall移動度が100cm~2/Vsを越えるサンプルでは室温から100～120Kまで移動度は増加し最大値を示し更に低温になると大きく減少した。残留キャリア密度も70-100Kまで減少した後70K以下で増加し室温でのキャリア密度とほぼ同じ値まで増加した。これらのことから、成長初期層に膜内部に残留キャリア密度が高く移動度の低い特性を有する部分が存在していることが推察された。