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磷掺杂p型氧化锌薄膜的制备和性能

解玉鹏  
【摘要】: 氧化锌(ZnO)是一种重要的宽禁带半导体材料,室温下的带隙宽度为3.37eV,激子束缚能高达60 meV。本论文针对氧化锌(ZnO)研究中的“磷掺杂p型ZnO的制备和性能”问题展开研究工作。采用磁控溅射方法,以高纯的Ar和O_2为溅射气体,ZnO:P_2O_5(2wt%)为靶材,在石英衬底上生长磷掺杂的ZnO薄膜,通过后期热处理提高了磷掺杂ZnO薄膜的结晶质量,改善了光学电学性质,并在750℃空气中快速热退火条件下获得磷掺杂的p型ZnO,具体研究了本实验中磷(P)掺杂形成p型的机制;系统研究了不同气氛比对磷掺杂ZnO薄膜的结构、电学和光学性质的影响,结果表明当Ar和O_2为1/0.05时可在快速热退火后得到磷掺杂p型ZnO薄膜;并进一步讨论了不同退火温度对磷掺杂氧化锌的结构、光学和电学性质影响,只有在750℃空气快速热退火后才能充分激活磷受主,得到了稳定的p型ZnO:P薄膜。


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