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N-In共掺p型ZnO薄膜的结构和电学特性研究
  • ISSN号:1672-6693
  • 期刊名称:《重庆师范大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O47[理学—半导体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]重庆师范大学物理与电子工程学院,光学工程重点实验室,重庆401331, [2]重庆市光电功能材料重点实验室,重庆401331, [3]重庆大学物理学院,重庆401331
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.11074314,50942021);重庆市自然科学基金(No.CSTC.2011BA4031,KJ120608);重庆师范大学青年基金(No.09XLS04)
中文摘要:

采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备ZnO∶In薄膜,以N离子注入的方式进行N掺杂,通过优化退火条件成功实现了ZnO∶In-N薄膜的p型转变。研究发现:在590 ℃退火20 min获得性能良好的p-ZnO∶In-N薄膜,其空穴浓度、迁移率和电阻率分别为(1.01×1018) cm-3、3.40 cm2·V-1·s-1、1.81 Ω·cm。结合XPS分析认为ZnO∶InN实现p型导电正是由于In的掺入与受主N形成了有利于p型导电的受主InZn-2NO复合体。Hall跟踪测试发现p型导电会随时间变化而最终转变为n型导电,结合XPS和第一性原理计算认为薄膜中存在残余应力和(N2)O施主缺陷是p型不稳定的原因。

英文摘要:

The p-type of In-N codoped ZnO have been fabricated via radio frequency magnetron sputtering technology together with the N-implantation and annealing. The ZnO : In-N film annealed for 20 min at 590 C exhibited good p type conductive nature with hole concentration of 1.01× 10^18 cm ^-3 , Hall mobility of 3.40 cm2 · V^-1 · s^-1 and low resistivity of about 1.81 Ω · cm. X-ray pho- toelectron spectroscopy (XPS) indicated that In and N were easily formed the shallower acceptor Inz, +2No complex which was the main factor of the p-type conversation. Hall measurements found that the p-ZnO : In-N film degenerated into n-type after a preser- vation time. Combined XPS with the first-principles calculation, the instability in p-ZnO : In-N mainly originate from the evolution of (N2)O donor defect together with the residual stress.

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期刊信息
  • 《重庆师范大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆市教育委员会
  • 主办单位:重庆师范大学
  • 主编:杨新民
  • 地址:重庆市沙坪坝区
  • 邮编:400047
  • 邮箱:cqnuj@cqnu.edu.cn
  • 电话:023-65362431
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-6693
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1165/N
  • 邮发代号:78-34
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,英国动物学记录,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南
  • 被引量:4584