退火对Mg_xZn_(1-x)O薄膜特性的影响

采用MOCVD法在c面蓝宝石衬底上生长出了高质量的MgxZn1-xO薄膜.研究了退火对MgxZn1-xO薄膜各种特性的影响.将样品分别在真空和氧气中退火1h.X射线衍射研究发现,在真空中,尤其是在氧气中退火的样品的(002)峰均增强.由原子力显微镜观察发现,在真空中退火样品的表面与未退火样品的表面几乎相同,而在氧气中退火后样品的表面变得光滑了很多.从光致发光光谱中发现,真空退火后的样品的紫外光谱峰显著增强,而深能级发射峰几乎消失.在氧气中退火后样品的紫外光谱峰减弱而深能级发射峰显著增强.所以退火对MgxZn1-xO薄膜的各种性质具有重要的影响,通过退火可调节MgxZn1-xO的晶体质量与光学质量.

MgZnO/ZnO p-n异质结的制备与特性

通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在GaAs衬底上制备出了MgZnO/ZnO的p-n异质结,并研究了其I-V特性:开启电压约为3.6V,结特性良好.比较了n型ZnO层与p型MgxZn1-xO层的电阻率、迁移率和载流子浓度.ZnO层的电阻率很小,载流子浓度很大;而MgxZn1-xO层的电阻率却大幅度的增加,载流子浓度较ZnO层小了一个数量级.通过对其n型与p型层的光致发光(PL)谱的测试发现,ZnO层与MgxZn1-xO层分别在382和370nm处存在着由自由激子复合而导致的紫外发光峰,为近带边发光.MgxZn1-xO的紫外峰明显弱于ZnO样品的,这是由于MgZnO合金中易形成分相所造成的,所以现阶段其晶体质量还不能与ZnO的相比.另外,两样品在480nm附近都存在着比较弱的深能级发光峰,这是晶体的本征缺陷或其他杂质的引入造成的,并对样品进行了X射线衍射(XRD)谱与电致发光(EL)谱等测试与分析.

Zn_(1-x)Mg_xO薄膜的低压MOCVD生长与性质

利用低压金属有机物气相沉积 (L P- MOCVD)技术 ,采用两步生长法 ,在 (0 0 0 1 )蓝宝石衬底上获得了纤锌矿结构的 Zn1 - x Mgx O合金单晶薄膜 .实验发现随着 Mg原子的增多 ,Zn Mg O的晶格常数逐渐减小 .X射线衍射谱中未出现除 (0 0 0 2 )峰之外的其他峰位 ,表明该合金薄膜具有很强的择优取向和较好的晶体质量 .室温透射谱与光致发光谱显示 ,其吸收边或带边发光峰随 Mg原子浓度的增加首先出现红移然后出现蓝移 .该反常现象与 Zn Mg O薄膜中产生的杂质缺陷的行为有关 .研究表明在 MOCVD生长 Zn Mg O合金薄膜过程中 ,必须优化与控制反应条件 。