Zn1-xMgxO薄膜及其P型掺杂的研究进展.pdfVIP

· 28 · 材料导报A：综述篇 2011年 9月(上)第 25卷第 9期 Znl--xMg0薄膜及其 P型掺杂的研究进展 黄桂娟 ，孔春阳，秦国平 (重庆师范大学物理与电子工程学院，重庆 400030) 摘要 Zn一Mgx()薄膜作为一种新型的宽带隙半导体材料，近年来一直受到广泛的关注。获得高质量稳定 的P型Zn Mg()薄膜是实现其光电应用的关键。概述 了Zn一Mg0薄膜及其 P型掺杂的研 究现状，介绍 了 Zn一 Mg ． 0薄膜结构、光电性质及在光电领域的应用，并提 出了有待进一步研究的问题。 关键词 Znl Mg0薄膜 宽禁带半导体材料 P型掺杂 RecentProgressin ResearchofP—TypeDopingofZn卜 M g O ThinFilms HUANGGuijuan，K()NGChunyang，QINGuoping (CollegeofPhysicsandElectricalEngineering，ChongqingNormalUniversity，Chongqing400030) Abstract Asanew wide-band-gapsemiconductormaterial，Znl M ＆ ()filmshaveattractedmuchattentionre cently．Preparutionofhighqualityp-typeZn1一 Mgx()filmsisakeystep foritsapplications．Recentprogressin re searchofp-typedopingofZnl--xMg ()thinfilmsissummarizedandthestructure，opticalandeleclricalpropertiesof theZn1一 MgO filmsareintroduced．Someproblemstobefurthersolvedareproposed． Keywords Zn1一Mg0 thinfilms，wide-band—gapsemiconductor，p-typedoping 0 引言 1 Zn1一MgxO合金薄膜的结构特性 Zn()薄膜是一种具有优异特性的宽禁带光电半导体材 Zn MgO三元合金 由ZnO和 Mg()按照…定组分 比 料，其室温下禁带宽度为 3．36eV，激子束缚能为 60meV，高 例固溶而成。zn()是纤锌矿结构，六方 晶系，品格常数 “一 于其它宽禁带半导体材料(如ZnSe的激子束缚能为 20meV， 0．325nm，f一0．521nm；Mg()是 NaC1结构 ，立方晶系，晶格 GaN 的激子束 缚能为 21meV)…，也远 高于室 温热 能 常数 Ⅱ一0．424nm。由于Mg’(0．057nm)和Zn (0．060nm) (26meV)，具备 了室温下发射蓝光或近紫外光 的优越条 离子半径 。相近 ，Zn 和 Mg 在各 自氧化物品格 中互相替 件 ，因而在紫外探测器、发光二极管(IEDs)和半导体激光 换形成 ZnMg()替位式混晶引起 的晶格畸变较小0。Zn()的 器 (I．Ds)等方面具有广阔的应用前景[3“]。目前 ，ZnO是光电 禁带宽度为 3．3eV，MgO 的禁带宽度为 7．7eV。当形成 材料领域的研究热点，其中晶格匹配基础上的能带调节及其 Zn一M 0三元合金时，随着Mg含量的不同，它町偏向某 P型掺杂是研究的重点和难点。与GaN材料类似，利用合金 一 晶体结构 。当三元合金中Mg的含量 (0．44』’1)很 大时，Zn原子取代MgO晶体中Mg原子，ZnⅢ。Mg．0的晶 化方法往 ZnO中掺入适量的MgO可形成 Zn Mg0三