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《p-mbe法生長znmgo合金薄膜及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
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：論文評閱人1：評閱人2：評閱人3：評閱人4：評閱人5：答辯委員會主席：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)一旦型國一學(xué)一太史國一中一太立巫業(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本研究所做的任何貢獻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)保留并向國家有關(guān)部門或機構(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)庫進行
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)用的一個關(guān)鍵問題是實現(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，異質(zhì)結(jié)是構(gòu)成量子阱和超晶格的基礎(chǔ)，要實現(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)的測定和設(shè)計至關(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單晶薄膜生長研究；在此基礎(chǔ)上，研究Mg組分和生長取向?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。本文的主要研究內(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面藍寶石襯底上生長了優(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、子遷移率達到了66cm2VoS～，高分辨XRD搖擺曲線(002)面半峰寬僅47arcsec，螺型位錯密度降低至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，空穴濃度為3．5×1016cm-3，而C面極性取向薄膜的導(dǎo)電類型為補償型導(dǎo)電。為了探索P型導(dǎo)電機理，我們研究了不同生長取向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。我們認為，非極性ZnMgO相對于極性價帶下移量更小，導(dǎo)致Nazn受主能級變淺，且導(dǎo)帶上移量更大引起施主能級變深，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．
