高质量氧化锌基单晶薄膜的生长与稳定掺杂的实验与理论研究

项目名称： 高质量氧化锌基单晶薄膜的生长与稳定掺杂的实验与理论研究

项目编号： No.51232009

项目类型： 重点项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 汤子康

作者单位： 中山大学

项目金额： 290万元

中文摘要： 本申请着眼于ZnO基半导体的基本问题，围绕提高单晶薄膜质量、降低背景施主浓度、大幅度调节禁带宽度以及提高受主杂质的固溶度和热稳定性等目标展开研究。通过缓冲层设计结合理论计算，得到对缺陷、杂质和应力的控制策略，以提高晶体质量和降低背景施主浓度；针对稳定掺杂和禁带调控，首次提出BeMgZnO四元合金体系，克服MgZnO体系的结构分相和BeZnO体系组份分相的问题，既实现禁带宽度大幅度的连续可调，又起到稳定受主杂质的作用。将第一性原理方法与集团展开方法以及蒙特卡罗方法相结合，确定最稳定合金结构，对ZnO基合金晶体材料及掺杂的稳定性等性质开展理论计算。基于材料和计算进展，围绕受主杂质掺杂热动力学问题以及p型掺杂的均匀性和稳定性问题，最终实现稳定性高、重复性好、电学特性佳的p型氧化锌基晶体薄膜。

中文关键词： 氧化锌；P型；BeZnO；能带工程；

英文摘要： In this research project, we will focus on fundamental scientific issues of ZnO-based wide-gap semiconductors, including improving of the quality of epitaxial single crystal films, constraining the background donor concentration, tuning the band gap in a

英文关键词： ZnO；p-type；BeZnO；band-gap engineering；