【技术实现步骤摘要】
含p型掺杂剂的氧化锌膜及其制造方法本专利技术涉及用于例如发光器件(LEDs)、激光二极管(LDs)、场效应晶体管(FETs)和光探测器等电激发器件的氧化锌(ZnO)膜。更具体说，本专利技术涉及用于需要n型和p型材料的LEDs、LDs、FETs和光探测器的含p型掺杂剂的ZnO膜，这种ZnO膜在这些器件中用作衬底材料，以便与其它材料晶格匹配，还用作连接电引线的层。曾经有一段时间，人们对制造Ⅱ-Ⅵ族化合物宽带隙半导体以便制作绿/蓝LEDs、LDs和其它电器件产生了兴趣。曾经制造这些器件的努力都以基于硒化锌(ZnSe)或氮化镓(GaN)的技术为中心。然而，由于这些器件中的缺陷和缺陷迁移造成的发光寿命短，这些方法总体来说不能令人满意。近来，由于ZnO在室温下具有3.3eV的宽直接带隙，可以提供强紫外光发射源，所以已提出用适当支撑衬底上的ZnO薄膜作为发光器件和激光二极管的新材料。掺杂及未掺杂的ZnO膜一般表现为n型导电。Hiramatsu等人已研究了ZnO膜中的例如铝和镓等杂质，他报道了这些杂质作为n型施主的活性(XeCl准分子激光烧蚀法制备的透明导电氧化锌薄膜，真空科学与...
【技术保护点】
衬底上的ＺｎＯ膜，该ＺｎＯ膜含有ｐ型掺杂剂，其净受主浓度至少为约１０↑［１５］受主／ｃｍ↑［３］，电阻率不大于约１欧姆厘米，霍尔迁移率在约０．１－约５０ｃｍ↑［２］／Ｖｓ之间。
【技术特征摘要】
US 1998-8-3 09/128,516;US 1999-7-30 09/364,8091、衬底上的ZnO膜，该ZnO膜含有p型掺杂剂，其净受主浓度至少为约1015受主/cm3，电阻率不大于约1欧姆厘米，霍尔迁移率在约0.1-约50cm2/Vs之间。2、根据权利要求1所述的膜，其中净受主浓度在约1018受主/cm3-约1021受主/cm3之间，电阻率在约1欧姆厘米-约10-4欧姆厘米之间，霍尔迁移率在约0.1-约50cm2/Vs之间。3、根据权利要求1所述的膜，其中净受主浓度至少为约1016受主/cm3，电阻率在约1欧姆厘米-约10-4欧姆厘米之间，霍尔迁移率在约0.1-约50cm2/Vs之间。4、根据权利要求1所述的膜，其中p型ZnO膜的厚度在约O.5-约3微米之间。5、根据权利要求1所述的膜，其中p型掺杂剂是砷。6、根据权利要求1所述的膜，其中衬底是GaAs。7、根据权利要求1所述的膜，其中p型掺杂剂是砷，衬底是GaAs。8、根据权利要求1所述的膜，其中p型掺杂剂选自1、11、5和15族的元素。9、根据权利要求1所述的膜，其中所说膜被引入p-n结。10、根据权利要求1所述的膜，其中所说膜被引入场效应晶体管。11、根据权利要求1所述的膜，其中所说膜被引入发光二极管。12、根据权利要求1所述的膜，其中所说膜被引入激光二极管。13、根据权利要求1所述的膜，其中所说膜被引入光探测二极管。14、根据权利要求1所述的膜，其中所说膜被引入器件作为衬底材料，用于与器件中各材料进行晶格匹配。15、根据权利要求2所述的膜，其中p型ZnO膜的厚度在约0.5-约3微米之间。16、根据权利要求2所述的膜，其中p型掺杂剂是砷。17、根据权利要求2所述的膜，其中衬底是GaAs。18、根据权利要求2所述的膜，其中p型掺杂剂是砷，衬底是GaAs。19、根据权利要求2所述的膜，其中p型掺杂剂选自1、11、5和15族的元素。20、根据权利要求2所述的膜，其中所说膜被引入p-n结。21、根据权利要求2所述的膜，其中所说膜被引入场效应晶体管。22、根据权利要求2所述的膜，其中所说膜被引入发光二极管。23、根据权利要求2所述的膜，其中所说膜被引入激光二极管。24、根据权利要求2所述的膜，其中所说膜被引入光探测二极管。25、根据权利要求2所述的膜，其中所说膜被引入器件作为衬底材料，用于与器件中各材料进行晶格匹配。26、一种在脉冲激光淀积室中在GaAs衬底上生长含砷p型ZnO膜的方法，所说方法包括：清洗GaAs衬底；将脉冲激光淀积室内中衬底的温度调到约300-约450℃之间；预烧蚀多晶ZnO晶体；将准分子脉冲激光束照射到多晶ZnO晶体上，从而在GaAs衬底上生长膜；将脉冲激光淀积室中衬底的温度升高到约450-约600℃之间；退火敷有ZnO的GaAs衬底，使至少为约1015受主/cm3的受主从GaAs扩散到ZnO膜中，形成掺砷ZnO膜。27、根据权利要求26所述的方法，其中ZnO膜的厚度为约0.5-约3微米。28、根据权利要求26所述的方法，其中掺砷ZnO膜的净受主浓度在约1018受主/cm3-约1021受主/cm3之间，电阻率在约1欧姆厘米-约10-4欧姆厘米之间，霍尔迁移率在约0.1-约50cm2/Vs之间。29、根据权利要求26所述的方法，其中掺砷ZnO膜的净受主浓度至少为约1016受主/cm3，电阻率在约1欧姆厘米-约10-4欧姆厘米之间，霍尔迁移率在约0.1-约50cm2/Vs之间。30、根据权利要求26所述的方法，其中在脉冲激光淀积室内，利用脉冲准分子激光清洗衬底。31、一种在衬底上生长p型ZnO膜的方法，所说方法包括：清洗衬底；将脉冲激光淀积室内中的温度调到约200-约1000℃之间；通过在含p型掺杂剂的压制ZnO粉末片上，照射准分子脉冲激光束，在衬底上生长p型氧化锌膜，从而在衬底上生长包括至少为约1015受主/cm3的受主的p型ZnO膜。32、根据权利要求31所述的方法，其中脉冲激光淀积室内的温度被调到约300-约450℃之间。33、根据权利要求31所述的方法，其中p型ZnO膜的厚度为约0.5-约3微米。34、根据权利要求31所述的方法，其中p型掺杂剂选自1、11、5和15族的元素。35、根据权利要求31所述的方法，其中p型ZnO膜的净受主浓度在约1018受主/cm3-约1021受主/cm3之间，电阻率不大于约1欧姆厘米，霍尔迁移率在约0.1-约50cm2/Vs之间。36、根据权利要求31所述的方法，其中p型ZnO膜的净受主浓度至少为约1016受主/cm3，电阻率不大于约1欧姆厘米，霍尔迁移率在约O.1-约50cm2/Vs之间。37、根据权利要求31所述的方法，其中p型掺杂剂是砷。38、根据权利要求31所述的方法，其中在脉冲激光淀积室内，利用脉冲准分子激光清洗衬底。39、一种制备具有p型ZnO膜和n型膜的p-n结的方法，其中净受主浓度至少为约1015受主/cm3，所说方法包括：清洗衬底；将脉冲激光淀积室中衬底的温度调到约200-约1000℃之间；通过在含p型掺杂剂元素的压制ZnO粉末片上，照射准分子脉冲激光束，在衬底上生长p型ZnO膜，从而在衬底上生长含至少为约1018受主/cm3的p型氧化锌膜；及通过在含n型掺杂剂元素的压制粉末片上，照...
【专利技术属性】
技术研发人员：HW怀忒，朱申，Y赖沃，
申请(专利权)人：密苏里大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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