注入剂量对离子注入法制备Al-N共掺杂P型ZnO的影响

来源期刊：材料科学与工程学报2011年第1期

论文作者：杜记龙 江美福 张树宇 王培君

文章页码：42 - 61

关键词：等离子体浸没离子注入;磁控溅射;共掺杂;p-ZnO;

摘    要：采用射频磁控共溅射的方法制备出ZnO∶Al薄膜,以NO和O2为源气体（O2/O2+NO=75%）、等离子体浸没离子注入（PIII）方法在不同的工艺条件下得到了不同N+注入剂量的ZnO∶Al∶N薄膜,并在N2氛围下对样品进行了850℃退火处理。通过XRD图谱、霍尔效应（Hall）测试结果、光致发光光谱（PL）、紫外-可见光透射光谱等对样品的结构和性能进行了分析,着重研究了N+注入剂量对ZnO∶Al∶N薄膜性质的影响。结果表明,注入剂量控制在1015cm-2量级时,N可以通过占据O空位和替换O原子形成NO并与Al和Zn成键,对于ZnO薄膜实现p型反转是很关键的。实现p型反转的ZnO∶Al∶N薄膜载流子浓度可达2.16×1016cm-3,电阻率为8.90Ω.cm,霍耳迁移率为32.4cm2/V.s。