反应溅射制备磷化硼薄膜:寻找 p 型透明导体
材料科学
2021-12-17 v2 应用物理
摘要
磷化硼 (BP) 在可见光区具有间接带隙,而在更高能量处具有直接带隙,因此有望成为一种非常规的 p 型透明导体。先前的实验报道几乎只涉及通过化学气相沉积制备的外延、标称未掺杂 BP 薄膜。常观察到高空穴浓度,但尚不清楚是否仅本征缺陷即可导致其产生。此外,替代沉积技术的可行性尚未明确,且普遍缺乏光学表征。本工作中,我们展示了非晶 BP 薄膜的反应溅射、其在含 P 退火气氛中的部分结晶,以及通过 C 和 Si 进行的外掺杂。我们在 B 富条件下利用 C 掺杂获得了迄今报道的 p 型 BP 最高空穴浓度 ( cm)。我们还确认 BP 中可实现双极掺杂。结晶与掺杂激活至少需要 1000 C 的退火温度。空穴迁移率较低,且间接光学跃迁远强于理论预测。较低的结晶质量可能在这两种情况中都起了作用。具有改善结晶质量的外掺杂 BP 薄膜或可实现透明导体的高优值。
引用
@article{arxiv.2112.07474,
title = {Boron phosphide films by reactive sputtering: Searching for a p-type transparent conductor},
author = {Andrea Crovetto and Jesse M. Adamczyk and Rekha R. Schnepf and Craig L. Perkins and Hannes Hempel and Sage R. Bauers and Eric S. Toberer and Adele C. Tamboli and Thomas Unold and Andriy Zakutayev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07474},
year = {2021}
}