铟磷共掺杂p型氧化锌薄膜形成机理和性质

摘要：

利用射频磁控溅射在石英衬底上生长出铟磷共掺氧化锌薄膜(ZnO∶In,P),所用靶材为掺杂五氧化二磷(P2O5)和氧化铟(In2O3)的氧化锌(ZnO)陶瓷靶,掺杂质量分数分别为1.5%和0.3%,溅射气体为Ar和O2的混合气体.原生ZnO薄膜是绝缘的,600 ℃退火5 min后导电类型为n型,而800 ℃退火5 min后为p型.p型ZnO薄膜的电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为12.4 Ω·cm,1.6×1017 cm-3 和3.29 cm2·V-1·s-1.X射线衍射测量结果表明所有样品都只有(002)衍射峰,并与相同条件下生长的未掺杂ZnO相比向大角度方向偏移,意味着In和P都占据Zn位.XPS测试结果表明在共掺ZnO薄膜中P不是取代O而是取代Zn.因此,铟磷共掺ZnO薄膜中,In和P都取代Zn,并且PZn与2个锌空位(VZn)形成PZn-2VZn复合受主,薄膜表现为p型.

关键词：氧化锌、共掺、射频磁控溅射、XPS

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分类号：O482.31(固体物理学)

资助基金：国家自然科学重点基金50532050;国家"973"计划2006CB604906;国家自然科学基金60506014;the Key Project of National Natural Science Foundation of China50532050;the "973" Program2006CB604906;the National Natural Science Foundation of China60506014

在线出版日期：2009-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：12-18