MgZnO合金被认为是制备ZnO基高效紫外LED和LD的理想垒层材料,近年来受到广泛的研究。但p型MgZnO制备的困难严重阻碍了ZnO基光电子器件的发展,成为ZnO研究领域的关键科学问题。为解决这一问题,本课题着重开展了Mg含量对MgZnO薄膜质量,电子结构,本征缺陷的形成和演化,及N在MgZnO中掺杂行为的影响规律和机制的研究工作。发明了通过调整氧气流量控制Mg含量的方法;首次报道了增加Mg含量可抑制本征施主补偿,提高Zn空位受主浓度,实现MgZnO从n型向p型转变的结果;从理论和实验上证明了N在MgZnO中的掺杂浓度与Mg含量及O和N化学势相关,在化学势一定条件下,Mg含量增加可改变N代O受主和N2代O施主掺杂浓度;阐明了N受主离化能随Mg含量增加而增加的机制;利用P-MBE生长出N掺杂p型MgZnO,研究了表面态对其电性和稳定性的影响;设计和制备出p-MgZnO/n-ZnO/n-GaN双异质结,实现了以激子复合紫外发光为主的电致发光,克服了ZnO同质结发光在可见波段的困难;制备出MgZnO同质p-n结紫外探测原理型器件,实现紫外探测。研究成果对p型MgZnO的制备和应用有指导意义
英文主题词MgZnO alloy;p-type doping; semiconductor thin film; photo-electronic device