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《ZnO的p型摻雜研究進(jìn)展.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第38卷/第5期/河北師范大學(xué)學(xué)報/自然科學(xué)版/VO1.38NO.52014年9月JC)URNALOFHEBEINORMALUNIVERSITY/NaturaIScienceEdition/Sep.2014文章編號:1000-5854(2014)05—0530—05ZnO的P型摻雜研究進(jìn)展高波,崔紅,張艷峰,魏雨,郭晶華。(1.河北師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,河北石家莊050024;2.河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處,河北石家莊0500353.勞倫斯伯克利國家實驗室先進(jìn)光源,加利福尼亞伯克利94720)摘要
2、:ZnO是一種寬帶隙Ⅱ~Ⅵ族半導(dǎo)體材料,由于其獨特的性能,如高電子遷移率、廣泛的激子結(jié)合能,是一種很有前途的光電器件材料;但因本征施主缺陷和施主雜質(zhì)引起的自補(bǔ)償效應(yīng)等很難使其有效地實現(xiàn)n型向P型導(dǎo)電的轉(zhuǎn)變.介紹了ZnO的P型摻雜機(jī)理、摻雜元素分類及國內(nèi)外對P型ZnO研究的最新進(jìn)展.關(guān)鍵詞:P型ZnO;摻雜機(jī)理;摻雜元素中圖分類號:O614.24文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADOI:10.11826/j.issn.1000—5854.2014.05.018ResearchProgressofP—typeDopingZnO
3、GAOBo,CUIHong。,ZHANGYanfeng,WEIYu,GUOJinghua(1.CollegeofChemistryandMaterialSciences,HebeiNormalUniversity,HebeiShijiazhuang050024,China;2.Dean’sOffice,HebeiJiaotongVocationandTechnicalCollege,HebeiShijiazhuang050035,China;3.AdvancedLightSource,LawrenceB
4、erkeleyNationalLaboratory,CaliforniaBerkeley94720,UnitedStates)Abstract:ZnOisaversatileII~VIgroupsemiconductormaterialwithawidebandgap.Itisapromisingmaterialforopto—electronicdeviceapplicationduetoitsuniquepropertys,suchashighelectronmobilityandlargeexci
5、tonbindingenergy.Thetransformationfromthen—typetop-typeisverydifficultowingtotheself-compensationeffectresultedfromthenativedonordefectsandimpurity.Thisreviewsummarizedthedopingmechanismofp-typeZnO,thelatestdevelopmentsofp-typedopedZnO,andtheclassificati
6、onofdopingelement.Keywords:P—typeZnO;dopingmechanism;dopingelementsZn0是一種Ⅱ~Ⅵ族寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有3種晶體結(jié)構(gòu):纖鋅礦型、閃鋅礦型和鹽巖礦型.通常Zn0是六角纖鋅礦型,晶格常數(shù)口一0.3250nm,c一0.5205nm,熔點為1975℃,壓電常數(shù)為11.9pm/V.ZnO具有高的導(dǎo)電性、高化學(xué)穩(wěn)定性、壓電性、室溫鐵磁性和光纖化學(xué)傳感效應(yīng),而且價格低廉,來源廣泛,激子結(jié)合能達(dá)6OmeV,禁帶寬度為3.37eVL1].因此,ZnO
7、在光電器、傳感器、能源、生物醫(yī)學(xué)科學(xué)和電子學(xué)等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景_2].研究表明,必須獲得性能良好的n型、P型材料,才能實現(xiàn)ZnO在光電領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用.目前人們通過摻雜已經(jīng)獲得了具有良好電學(xué)性能的n型ZnO.ZnO的P型摻雜也很早引起了注意,1983年,Kobayashi等【3預(yù)測氮元素是一種良好的ZnO中淺層P型摻雜劑,但由于ZnO存在諸多的本征施主缺陷,ZnO的P型摻雜研究沒有很大的進(jìn)展.2O世紀(jì)9o年代,GaN基光電子設(shè)備的成功商用,P型ZnO的研究又重新引起了人們的關(guān)注.因為ZnO和GaN
8、具有相似的特性,而且ZnO的一些性能比GaN收稿日期:2013-10—24;修回日期:2014—03—03基金項目:國家自然科學(xué)基金(11179029);河北省科技支撐計劃(1221561ID)作者簡介:高波(1988一),女,河北張家口人,碩士研究生,研究方向為納米二氧化鈦及其性能.進(jìn)信作者:張艷峰(I969一),女,教授,博士,主要從事納米二氧化鈦及其性能的研究.E—mail:zhangyanfeng@mail.hebtu.edu.cn