RF磁控溅射法制备的锂氮共掺p型氧化锌薄膜

"用RF磁控溅射法制备锂氮共掺p型氧化锌 (2010年) - 吉林大学学报（理学版）第48卷第4期" 这篇研究论文探讨了利用RF（射频）磁控溅射技术制备锂氮共掺的p型氧化锌薄膜的过程及其特性。研究者通过将掺杂有氮化锂的氧化锌陶瓷作为靶材，使用不同比例的高纯氩气和氧气混合气体作为溅射气体，在石英衬底上生长出锂氮共掺的氧化锌薄膜，并在600℃下进行真空热退火处理30分钟。 实验结果显示，当氩气和氧气的物质的量比为60:1时，可以成功制备出稳定的p型锂氮共掺氧化锌薄膜。这一发现对于开发新型半导体材料具有重要意义，因为p型氧化锌的制备一直是半导体领域的一个挑战。X射线衍射(XRD)分析显示，这些薄膜具有强烈的c轴择优取向，这表明它们具有良好的晶体质量。 进一步的变温光致发光分析揭示了该薄膜的p型导电性质来源于LiZn受主缺陷。LiZn缺陷被认为是形成p型导电性的关键因素，它的光学受主能级位于价带顶131.6 meV处。这一发现为理解和控制氧化锌的掺杂行为提供了重要的实验依据，有助于优化材料性能并应用在光电设备中。 关键词涉及的技术包括RF磁控溅射技术，这是一种在半导体制造中广泛使用的薄膜沉积方法，它能够精确控制材料的沉积过程和薄膜的微观结构。锂氮共掺是改变氧化锌电荷特性的一种策略，使得材料可以用于p-n结器件，如太阳能电池和发光二极管。同时，该研究也关注了氧化锌的晶体结构和光致发光性质，这些都是评估半导体材料性能的关键参数。 这项工作展示了通过精细调控溅射条件和退火过程，如何实现对氧化锌薄膜导电类型的有效控制，为p型氧化锌的研究和应用开辟了新的途径。其结果不仅加深了我们对半导体掺杂机制的理解，也为未来开发高性能的氧化锌基电子和光电子器件提供了理论指导。