本征缺陷对ZnO:(In,N)薄膜p型导电的影响

摘要：

采用射频磁控溅射和离子注入技术,在石英玻璃衬底上制备了In-N共掺ZnO薄膜[ZnO:(In,N)].通过优化退火工艺,成功实现了可重复的p型ZnO:(In,N)薄膜,其空穴浓度约为1016 cm-3,并观察到薄膜随退火产生n →p →n电学转变现象.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和光致发光谱(PL)等测试手段,研究了掺杂杂质和本征缺陷对薄膜结构和p型导电的影响.发现相较于n型样品,p型ZnO中N相关受主缺陷浓度并不占优,但其本征施主缺陷锌间隙(Zni)含量较少,本征受主缺陷氧间隙(Oi)和锌空位(VZn)相对较多.表明薄膜中除N相关受主缺陷(No,InZn-nNo)对p型导电有贡献之外,本征缺陷(VZn,Oi,Zni)对实现薄膜p型导电也有重要作用.因此,如何调控ZnO中本征缺陷是实现其p型转变以及获得稳定p-ZnO薄膜的重要手段.

关键词：p型ZnO、本征缺陷、X射线光电子能谱、Raman、光致发光谱

所属期刊栏目：48

资助基金：国家自然科学基金51472038,11647099;重庆市自然科学基金cstc2016jcyjA0390;重庆教育委员会科学技术研究项目KJ1500319,KJ1600314

在线出版日期：2018-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：94-101