多步骤的热动力学条件控制实现高迁移率、高热稳定性的p型氧化锌

项目名称： 多步骤的热动力学条件控制实现高迁移率、高热稳定性的p型氧化锌

项目编号： No.91333207

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 黄丰

作者单位： 中山大学

项目金额： 350万元

中文摘要： ZnO 宽禁带材料在高效紫外发射、激射和紫外探测等方面有很大的潜在应用。制约ZnO 基光电子器件应用的核心瓶颈是如何获得同时具有着高热稳定性、高迁移率和高载流子浓度的p型ZnO。本项目在前期研究的基础上提出了一个根据ZnO 本征特性的光电转换材料制备新方法：在不同的热动力学条件下，分三步法获得高质量p 型材料。首先在强氧化性气氛下制备含高浓度锌空位的高质量薄膜；其次，通过还原气氛退火将锌空位通过扩散填充以锂原子，同时达到生成和稳定浅能级受主、完备晶格以提高迁移率的两个目的；最后，通过再次氧化气氛/真空退火，实现富余间隙Li 原子的脱除，以消除材料中的不稳定浅施主。项目以实验为主、理论为辅的办法，通过研究在上述过程中锌空位、氢/锂替位和氢/锂间隙五种关键缺陷的形成与消失规律，找到相关的热动力学条件，最终形成制备高质量稳定p 型ZnO 薄膜的工艺，探索氧化锌PIN结的制造工艺规律。

中文关键词： 氧化锌；载流子调控；宽带隙半导体；掺杂；光电器件

英文摘要： Zinc oxide, a wide band-gap semiconductor, has shown extensive potential applications in high-efficiency light emission, stimulated emission and light detecting in the ultraviolet range. Currently, the major bottleneck restricting the application of the Z

英文关键词： Zinc Oxide；carrier modulation；wide band gap semiconductor；doping；optoelectronic device