【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体材料生长及器件制备
,特别涉及探索或实现P型ZnO材料的掺杂方法,该方法通过多步骤的热动力学条件控制以制备高迁移率、高热稳定性的P型氧化锌材料。
技术介绍
氧化锌(ZnO)半导体因其具备宽直接带隙、大激子束缚能和可湿化学刻蚀等优异特性,在面向新能源的光电转换材料和器件领域如紫外发光二极管(LED)与激光二极管(LD)、紫外探测器领域有着广阔的应用前景。当前,制约ZnO基光电子器件发展的主要问题 在于难以获得同时具有着高载流子浓度、高热稳定性和高迁移率特性的P型ZnO材料。要在ZnO材料中实现高的空穴浓度,不仅需要考虑在ZnO材料中产生低激活能的受主,还需要考虑克服ZnO背景载流子浓度偏高带来的自补偿问题。在如何实现高的受主掺杂及激活率等方面,国际和国内的很多研究者们已经做了很多有益的探索,总体来说有以下四类研究思路一是试图用IA族的Li、Na等阳离子对Zn离子进行替换;二是试图利用VA族的N、P等阴离子对0离子进行替换;三是共掺,即试图利用共掺的原子来稳定受主掺杂离子的形成;四是试图在生长中引入高活性有着强夺电子能力的基团,如间隙F或SbZn_2VZn。在较为早期的工作中,研究如何进行IA族的Li杂质的单掺杂和VA族的N掺杂的工作比较多,然而人们很快发现用单一元素进行掺杂难以实现高稳定的P型。对于N的掺杂,人们发现由于N原子与Zn原子的键能较弱,在现有的生长热力学和动力学条件下,N原子的掺杂浓度难以提高以及掺杂后的热稳定性也较差。因此近期人们很快的将主要的研究思路转移至如何利用共掺的办法,引入第四种元素让其对目标的IA族或VA族 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.P型氧化锌材料的制备方法,包括如下步骤 (1)在氧化性气氛获得含高浓度锌空位的前体氧化锌材料; (2)在还原性气氛下利用一价元素填充前体材料中的锌空位; (3)在弱氧化性气氛去除晶格中富余的间隙型掺杂原子。2.根据权利要求I所述的p型氧化锌材料的方法,其特征在于所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄丰,丁凯,林文文,张继业,郑清洪,黄嘉魁,黄瑾,湛智兵,陈达贵,
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所,
类型:发明
国别省市:
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