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《p-mbe法生長(zhǎng)znmgo合金薄膜及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、￡坦星洼生筮圣巡毆僉壘蔓塍區(qū)甚昱廈箜煎數(shù)絲絲巫塞⑧論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：論文評(píng)閱人1：評(píng)閱人2：評(píng)閱人3：評(píng)閱人4：評(píng)閱人5：答辯委員會(huì)主席：委員1：委員2：委員3：委員4：委員5：委員6：匝一匝一逝址逝一迸苤撾一壹納一遮一一世逖一系一墮蒸墮學(xué)一里鱉越邋群一柵一鹽學(xué)一韭塑學(xué)一旦型國(guó)一學(xué)一太史國(guó)一中一太立巫業(yè)巫速通一一一～一越跡邋邀監(jiān)德一齷婆這書一皇置曹一選亟PropertiesofZnMgOfilmsandZnMgO／ZnOhetero-structures．．一⑧Author’Ssignature：一‘-oSupervisor7SsignaturlIIi
2、111111111MillIIIIIIIIIIHIY2559292ExternalReviewers：．D．．．．．e．．．．z．．．h．．．．e．．．n．．．．．．S．．．．h．．．．e．．．n．．．．k．．F．．．．．e．．．1．．1．．o．．．．w．．．．．＼．．．C．．．．．h．．．i．．．n．．．．e．．．s．．．e．．———A—————c————a———d——em、y，ofSciencesExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefence：』墜墜星壘竺：2
3、Q!壘蘭馘世逝蘭浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得逝望太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。荊黼張k象嗚?"、丫∞)、曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解逝姿態(tài)堂有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本入授權(quán)逝姿態(tài)堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行
4、檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名：孑簽字日期：加f＼}年6月歹日導(dǎo)師簽名：孵L1摘要ZnO作為一種直接禁帶半導(dǎo)體材料，具有3．37eV的禁帶寬度以及60meV的激子束縛能，在短波長(zhǎng)光電器件中具有非常大的應(yīng)用潛力。ZnO基光電器件應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵問題是實(shí)現(xiàn)能帶裁剪從而制備量子阱結(jié)構(gòu)，即能帶工程。ZnMgO合金薄膜禁帶寬度可以大范圍調(diào)節(jié)，且其晶格常數(shù)變化不大，因此是開展ZnO能帶工程的首選材料之一。為了實(shí)現(xiàn)ZnMgO合金在光電器件和量子阱中的應(yīng)用，首先要制備優(yōu)質(zhì)的ZnMgO單晶薄膜
5、和ZnO／ZnMgO多量子阱結(jié)構(gòu)。同時(shí)，異質(zhì)結(jié)是構(gòu)成量子阱和超晶格的基礎(chǔ)，要實(shí)現(xiàn)高效的載流子注入和限域作用，異質(zhì)結(jié)界面能帶結(jié)構(gòu)的測(cè)定和設(shè)計(jì)至關(guān)重要。鑒于上述情況，我們開展了高晶體質(zhì)量、低缺陷密度的ZnMgO單晶薄膜生長(zhǎng)研究；在此基礎(chǔ)上，研究Mg組分和生長(zhǎng)取向?qū)nMgO／ZnO異質(zhì)結(jié)界面能帶偏移的影響；最后采用P．MBE法制備了ZnO／ZnMgO量子阱結(jié)構(gòu)，通過光致發(fā)光譜研究其光學(xué)性能。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論為：1．采用射頻等離子體輔助分子束外延①．MBE)技術(shù)在c面藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)了優(yōu)質(zhì)的ZnMgO單晶薄膜。通過引入MgO緩沖層技術(shù)，ZnMgO合金薄膜室溫電
6、子遷移率達(dá)到了66cm2VoS～，高分辨XRD搖擺曲線(002)面半峰寬僅47arcsec，螺型位錯(cuò)密度降低至4×106cm～，顯著提高了其晶體質(zhì)量。2．采用光電子能譜法測(cè)定了Znl．xMgxO／ZnO異質(zhì)結(jié)的能帶帶階。Znl．xMgxO／ZnO異質(zhì)結(jié)的界面能帶排列為type．I型結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)帶帶階和價(jià)帶帶階比值A(chǔ)Ec／AEv分別為1．5(x=0．1)，1．8(x=0．15)，2．0(x=0．2)。這說明Znl．。MgxO／ZnO異質(zhì)結(jié)中能帶帶階的偏移量和比值與Mg組分密切相關(guān)。3．采用脈沖激光沉積法在C面和r面藍(lán)寶石襯底上制備了極性和非極性取向的Na摻雜ZnMg
7、O薄膜。Hall測(cè)試顯示a面非極性取向的ZnMgO：Na薄膜呈現(xiàn)P型導(dǎo)電信號(hào)，空穴濃度為3．5×1016cm-3，而C面極性取向薄膜的導(dǎo)電類型為補(bǔ)償型導(dǎo)電。為了探索P型導(dǎo)電機(jī)理，我們研究了不同生長(zhǎng)取向ZnMgO／ZnO異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)。極性和非極性異質(zhì)結(jié)的價(jià)帶偏移量分別為0．07eV和0．02eV，能帶結(jié)構(gòu)均為type—I型，極性ZnMgO／ZnO異質(zhì)結(jié)中的自發(fā)極化效應(yīng)是造成兩種異質(zhì)結(jié)能帶帶階值差別的主要原因。我們認(rèn)為，非極性ZnMgO相對(duì)于極性價(jià)帶下移量更小，導(dǎo)致Nazn受主能級(jí)變淺，且導(dǎo)帶上移量更大引起施主能級(jí)變深，這兩者的綜合作用是非極性ZnMgO：Na薄
8、膜中P型導(dǎo)電的來源。4．
