Ga 掺杂 ZnO 中的 GaZn-VZn 受主复合缺陷
材料科学
2017-09-25 v1
摘要
复合缺陷的识别一直是一个长期寻求的物理问题，旨在控制宽禁带氧化物半导体中的缺陷群体并工程化其有用性质。在此，我们通过 Ga 掺杂 ZnO 同位素异质结构中的锌自扩散，对 (GaZn-VZn)- 受主复合缺陷进行了系统研究，这些异质结构是在精心控制的生长条件下构思和制备的。二次离子质谱和温度依赖的霍尔效应测量表明，高密度的可控 (GaZn-VZn)- 是 Ga 掺杂 ZnO 中主要的补偿缺陷。从锌自扩散实验中获得的该复合缺陷的结合能（约 0.78 eV）与从温度依赖的电学测量中得出的电激活能（约 0.82 eV）非常吻合。通过能量分析和散射过程定量计算了补偿比，以进一步验证 (GaZn-VZn)- 复合缺陷在 Ga 掺杂 ZnO 中的补偿效应。同时，基于光致发光光谱提出了其能级结构，并通过时间分辨光致发光测量获得了其寿命。(GaZn-VZn)- 复合缺陷能级之间的电子跃迁发射出波长约 650 nm 的光，寿命为 10-20 纳秒。这些发现可能为新型复合缺陷衍生的光学应用极大地铺平道路。
引用
@article{arxiv.1709.07603,
title = {GaZn-VZn acceptor complex defect in Ga-doped ZnO},
author = {Aihua Tang and Zengxia Mei and Yaonan Hou and Lishu Liu and Vishnukanthan Venkatachalapathy and Alexander Azarov and Andrej Kuznetsov and Xiaolong Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.07603},
year = {2017}
}