PLD方法制備n-ZnO-i-ZnO-p-GaN異質結LED.pdf

1、本文依托于脈沖激光沉積技術，研究半絕緣的i-ZnO層厚度p-GaN/i-ZnO/n-ZnO異質結發(fā)光器件的電致發(fā)光的調控作用。在此基礎上，提出一種制備白光二極管的方法。 首先，為了研究設備的系統參數對薄膜質量的影響，我們在石英襯底上，在不同的襯底溫度，氧氣壓強等系統參數條件下，沉積了一系列ZnO薄膜。通過X射線衍射，拉曼光譜，光致發(fā)光光譜等表征手段分析了相應的系統參數對ZnO薄膜結晶質量和光學質量的影響。分析結果表明，沉積過程中

2、的襯底溫度和氧氣壓強對ZnO薄膜的質量有很大的影響。當氧氣壓強大于80 mTorr時，可以得到高度c軸取向的纖鋅礦結構的ZnO薄膜。當襯底溫度為500℃，氧氣壓強為160 mTorr時得到的ZnO薄膜的結晶與光學質量最好。 在此基礎上，我們制備了p-GaN/n-ZnO和p-GaN/i-ZnO/n-ZnO異質結發(fā)光二極管的原型器件。p區(qū)和n區(qū)的電極分別通過熱蒸發(fā)Ni/Au合金和金屬In制備。Ⅰ-Ⅴ特性測量表明：電極均表現出很好的歐

3、姆接觸特性；異質結表現出較好的整流特性。在一定的正向偏壓下，可以觀察到器件的電致發(fā)光。p-GaN/n-ZnO的電致發(fā)光光譜主要是中心位于410nm的藍紫色發(fā)光，這主要是因為p-GaN中空穴的濃度和遷移率都小于n-ZnO中的電子，所以正向偏壓下，載流子復合主要發(fā)生在p-GaN區(qū)，從而得到p-GaN的與受主相關的能級的發(fā)光。p-GaN/i-ZnO/n-ZnO異質結的電致發(fā)光光譜由兩個發(fā)光帶組成：來自p-GaN的藍紫色發(fā)光和來自i-ZnO的可