衬底温度对Al+N共掺p-ZnO薄膜性能的影响

无机材料学报

衬底温度对Al+N共掺p-ZnO薄膜性能的影响

曾昱嘉; 叶志镇; 吕建国; 李丹颖; 朱丽萍; 赵炳辉

浙江大学硅材料国家重点实验室, 杭州 310027

收稿日期:2004-04-19 修回日期:2004-05-27 出版日期:2005-05-20 网络出版日期:2005-05-20

Effects of Substrate Temperature on Properties of Al+N Codoped p-type ZnO Films

ZENG Yu-Jia; YE Zhi-Zhen; LU Jian-Guo; LI Dan-Ying; ZHU Li-Ping; ZHAO Bing-Hui

State Key Lab of Silicon Materials; Zhejiang University; Hangzhou 310027; China

Received:2004-04-19 Revised:2004-05-27 Published:2005-05-20 Online:2005-05-20

摘要/Abstract

摘要： 目前,制备性能优异的p-ZnO薄膜的可重复性问题已成为制约ZnO基光电器件发展的一个主要因素.本文利用直流反应磁控溅射技术,以X射线衍射,霍尔效应测试,X射线光电子能谱及透射光谱为表征手段,研究了不同衬底温度对Al+N共掺p-ZnO薄膜电学、光学、结晶性能的影响,并从N₂O的分解反应及衬底表面各种原子的迁移过程提出导致薄膜性能差异的原因.在最佳衬底温度(500℃)时,p-ZnO薄膜空穴浓度达2.52×10¹⁷cm^-3,电阻率为28.3Ω·cm.

关键词: P-ZnO, 磁控溅射, 共掺

Abstract: The development of ZnO based devices suffered from one major disadvantage: the lack of good, reproducible, p-type material. In this paper, Al+N codoped p-type ZnO films were fabricated by DC reactive magnetron sputtering. X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, transmittance spectra and Hall-effect measurement were carried out to discuss the effects of substrate temperatures on the properties of codoped ZnO films and the possible reasons. The results show that the codoped ZnO films can be realized at the substrate temperature of 500℃ with a p-type conduction, carrier density of 2.52×10¹⁷cm^-3and resistivity of 28.3Ω·cm.

Key words: p-type ZnO, magnetron sputtering, codoping

中图分类号:

TN304
O484

曾昱嘉,叶志镇,吕建国,李丹颖,朱丽萍,赵炳辉. 衬底温度对Al+N共掺p-ZnO薄膜性能的影响[J]. 无机材料学报.

ZENG Yu-Jia,YE Zhi-Zhen,LU Jian-Guo,LI Dan-Ying,ZHU Li-Ping,ZHAO Bing-Hui. Effects of Substrate Temperature on Properties of Al+N Codoped p-type ZnO Films[J]. Journal of Inorganic Materials.

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