MgxZn1-xO单晶薄膜的结构和光学性质

摘要：

用等离子辅助分子束外延(P-MBE)的方法,在蓝宝石c平面上外延生长了MgxZn1-xO合金薄膜.在0≤x≤0.2范围内薄膜保持着ZnO的纤锌矿结构不变.X射线双晶衍射谱的结果表明生长的样品是单晶薄膜.据布喇格衍射公式计算得到,随着Mg含量的增加,薄膜的晶格常数c由0.5205 nm减小到0.518 5 nm.室温光致发光谱出现很强的紫外近带发射(NBE)峰,没有观察到深能级(DL)发射,且随着Mg的掺入量的增加,紫外发射峰有明显的蓝移.透射光谱的结果表明,合金薄膜的吸收边随着Mg离子的掺入逐渐向高能侧移动,这与室温下光致发光的结果是相吻合的,并计算出随着x值增加,带隙宽度从3.338 eV逐渐展宽到3.682 eV.通过研究Mg0.12Zn0.88O样品的变温光谱,将紫外发射归结为束缚在施主能级上的束缚激子发射.并详细地研究了在整个温度变化过程中,束缚激子的两个不同的猝灭过程以及谱线的半峰全宽与温度变化的关系.

关键词：MgxZn1-xO、P-MBE、X射线双晶衍射、光致发光

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分类号：O472.3(半导体物理学)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2001AA31112;中国科学院知识创新工程项目;国家自然科学基金60176002,60278031

在线出版日期：2004-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：277-282