PLD方法制備ZnO、ZnMgO薄膜及ZnMgO-ZnO量子阱結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、ZnO是直接寬禁帶半導(dǎo)體材料(禁帶寬度為3.37 eV),在室溫下有很高的激子束縛能(60 meV),外延生長溫度低,抗輻射能力強(qiáng),在短波發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器和紫外探測(cè)器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景.通過改變ZnO中Mg的摻入量,讓Mg取代Zn的位置,所形成的Zn<,1-x>Mg<,x>O薄膜在保持纖鋅礦結(jié)構(gòu)不變的前提下能夠調(diào)節(jié)帶隙在3.3～4.5 eV之間變化,而且可以和ZnO形成較好的晶格匹配.通過在光電器件中建立ZnMgO/ZnO

2、多量子阱結(jié)構(gòu),可以提高器件的發(fā)光效率,調(diào)制器件的發(fā)光特性. 本文在總結(jié)了ZnO薄膜及其器件研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,利用脈沖激光沉積(PLD)技術(shù)在Si(111)襯底上生長ZnO、Zn<,1-x>Mg<,x>O薄膜及ZnMgO/ZnO量子阱結(jié)構(gòu).主要的研究工作如下: 1.采用PLD技術(shù)在Si(111)襯底上,生長出了具有良好晶體質(zhì)量完全C軸取向的ZnO薄膜.系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對(duì)薄膜質(zhì)量的影響,獲得了生長ZnO薄膜的最佳工藝參數(shù).

3、 2.采用PLD技術(shù)在Si(111)襯底上,用Zn<,0.9>Mg<0.1>O靶材,生長出了具有良好晶體質(zhì)量、完全C軸取向的纖鋅礦結(jié)構(gòu)的Zn<,1-x>Mg<,x>O薄膜.摸索了Zn<,1-x>Mg<,x>O薄膜的最佳生長條件.并探討了Mg的摻入對(duì)ZnO薄膜能帶展寬的影響. 3.利用PLD技術(shù)在Si(111)襯底上,生長了ZnMgO/ZnO單量子阱結(jié)構(gòu).室溫PL譜測(cè)試表明,阱寬為4nm的單量子阱結(jié)構(gòu),相對(duì)于單層ZnO薄膜