维普资讯 http://www.cqvip.com ３８ 李书要等：ｐ型ＺｎＯ薄膜的研究新进展 工材料２００８ Ｎｏ２ ．Ｐ型ＺｎＯ薄膜的研究新进展 李书要，李瑜煜 （广东工业大学材料与能源学院，广州 ５１０００６） 摘要：ＺｎＯ是一种很有前途的宽带隙半导体材料，在光电器件的应用上，实现高质量的Ｐ型掺杂是其 关键所在。迄今，已有大量ｐ型掺杂ＺｎＯ薄膜的研究报道，但是要获得高质量的可重复的Ｐ型ＺｎＯ薄 膜却十分困难。本文就ｐ型ＺｎＯ薄膜的掺杂最新研究进展进行了详细论述，并展望了其制备前景。 关键词：ＺｎＯ；ｐ型掺杂；共掺杂 中圉分类号：ＴＭ２０５．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—８８８７（２００８）０２—００３８—０５ Ｒｅｃｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｐ—ｔｙｐｅ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ＬＩ Ｓｈｕ－ｙａｏ．ＬＩ Ｙｕ－ｙｕ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＺｎＯ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｗｉｄｅ ｂａｎｄ ｇａｐ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｗｈｏｓｅ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ Ｐ－ｔｙｐｅ ｄｏｐｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｏ ｄａｔｅ，ｔｈｅ Ｐ－ｔｙｐｅ ＺｎＯ ｆｉｌｍｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｍａｎｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔ ｈａｓ ｔｙｐｉｃａｌｌｙ ｂｅｅｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ Ｐ－ｔｙｐｅ ＺｎＯ ｆｉｌｍｓ ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｌｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｓ ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌ ａｎｄ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ Ｐ－ｔｙｐｅ ＺｎＯ ｆｉｌｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＺｎＯ；Ｐ－ｔｙｐｅ ｄｏｐｉｎｇ；ｃｏｄｏｐｉｎｇ １引言 现。但是Ｐ型掺杂却十分困难，这主要是因为ＺｎＯ ＺｎＯ作为一种Ⅱ一Ⅵ族直接宽禁带半导体材 中诸多本征施主缺陷会产生高度的自补偿效应，受 料，在光电方面具有优异的性能，室温下的禁带宽 主的固溶度也较低，而且，ＺｎＯ受主能级一般都很 度为３．３７ ｅＶ，激子结合能高达６０ｍｅＶｎ 比其他 深（ｎ除外），空穴不易于热激发进入价带，因此，有 几种宽禁带发光材料如ＧａＮ（２５ ｍｅＶ）、ＺｎＳｅ（２２ 效的Ｐ型掺杂必须满足下述条件：①较浅的受主能 ｍｅＶ）和ＺｎＳ（４０ ｍｅＶ）都高，且比室温热离化能 级；②较大的受主掺杂浓度，这样才能对施主缺陷进 （２６ｍｅＶ）也高很多。因此，ＺｎＯ是一种适用于室温 行有效的补偿。另外，Ｐ型ＺｎＯ的掺杂元素通常选 或更高温度下的紫外光发射材料，在ＬＥＤｓ和ＬＤｓ 择Ｉ族元素（Ｌｉ、Ｎａ、Ａｇ）或Ｖ族元素（Ｎ、Ｐ、Ａｓ） 领域有着很大的应用潜力。另外，还可通过元素掺 等。 杂调节ＺｎＯ的禁带宽度，使其在３．３ ｅＶ到４．５ ｅＶ 目前国内外已有大量关于Ｐ型ＺｎＯ薄膜的制 间变化［２－－６ 以至于可以制成发射蓝光、绿光、紫光 备及其掺杂的研究报道，但所报道的Ｐ型ＺｎＯ材料 等多种发光器件。在ＺｎＯ光电应用的研究中，制备 的重复性较差，载流子浓度的数量级基本上在 结型器件是其实用化的关键。在制备ＺｎＯ材料的过 １０Ｍ／ｃｍ 到１０ ９／ｃｍ 之间，难以达到开发应用水平。 程中，通常会产生氧空位和间隙锌等多种缺陷，使 本文谨对ＺｎＯ薄膜材料Ｐ型掺杂的最新研究进展 ＺｎＯ材料呈现ｎ型导电性，所以ｎ型掺杂较容易实 作了概述。 作者简介；李书要（１９７７一），男，河南平顶山人，从事ＺｎＯ基热电材 ２ Ｉ族元素掺杂 料及其器件的研究。（电子信箱）ｌｉｓｈｕｙａｏ－１０６＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｔｏｍ；李瑜煜 对于Ｉ族元素掺杂，如：Ｉ ｉ和Ｎａ，当它们处于 （１９５８一）．男，广东阳江人，副教授。 ｚｎ位的时候，形成浅能级受主，但是由于其较小的 收稿日期：２００８一ＯＩ—Ｉｌ 离子半径，也容易处于间隙位，形成施主缺陷而自补 维普资讯 http://www.cqvip.com 电工材料２００８ Ｎｏ．２ 李书要等：Ｐ型ＺｎＯ薄膜的研究新进展 偿受主。实验显示Ｌｉ掺杂形成了深能级受主盯 】，并 且在Ｌｉ位附近容易出现氧空位 】。Ｅｕｎ—Ｃｈｅｏｌ Ｌｅｅ 等ｎ 采用基于密度泛函数理论的第一性原理计算 显示Ｎａ掺杂与Ｌｉ掺杂较为相似。因此，Ｉ族元素 作为受主掺杂很难获得理想结果，不过近来也有用 Ｌｉ作为受主元素采用共掺杂法获得了性能较好的 Ｐ型ＺｎＯ薄膜。 共掺杂法是日本的Ｙａｍａｏｔｏ等ｕ¨提出的。通 过对ＺｎＯ电子能带结构的理论计算表明，ｎ型掺杂 （Ａ１、Ｇａ、Ｉｎ等）可以降低马德隆（Ｍａｄｅｌｕｎｇ）能量， 而Ｐ型掺杂（Ｎ、Ｐ、Ａｓ等）却会使之升高；用活性施 主和活性受主进行共掺杂可以增加受主元素的掺 杂浓度，同时得到更浅的受主能级。Ｅｕｎ—Ｃｈｅｏｌ Ｌｅｅ 等ｕ。研究了ＺｎＯ中掺杂Ｌｉ、Ｎａ以及Ｈ所造成的晶 格缺陷的特性，计算了各种掺杂离子的形成能，见 图１。 ｌ ＥＣＬＤＡ Ｌｉ 一 ｌ ａ三ｎ ：：二一．： －『 “： ｌ ０ ｌ ２ ３ 费米能级，ｅＶ （ａ）富Ｚｎ Ｉ ｌ ＥＣＬＤＡ — Ｎ Ｌｉ： ｌ ．≥景 一一・。 一 蓑 “ 是一 Ｉ Ｉ （ｂ）富０ 图１在富Ｚｎ和富。条件下。ＺｎＯ中置位和 间隙掺杂元素的形成能比较图 从图１中可知，在富Ｏ条件下，Ｈ 的形成能低 ＞ 箍馁 ｍ ８ ６ ４ ２ Ｏ ４ 。Ｐ 于Ｉ丘 和Ｎａ 的形成能，成为主要的施主，氢化作 用增大了费米能级的平衡位置（施主（Ｌｉｉ 、Ｎａｉ ）和 受主（Ｌｉｚｎ一、Ｎａｚｎ一）的图中交叉处为费米能级的平衡 位置，表示施主和受主浓度相等），可以降低受主的 形成能，提高受主的溶解度。Ｉ ｉ的掺杂浓度可由数 量级１０ ９／ｃｍ。提高到１０ 。／ｃｍ。，并且间隙中的Ｌｉ将 会被控制在１０ ２／ｃｍ。数量级。对于Ｎａ有相似的结 果。 另外，采用Ｈ和Ｌｉ、Ｎａ分别共掺杂，容易形成 Ｌｉ Ｈ和Ｎａ Ｈ复合体，受主被钝化失去活性。作 者提出可以通过适当的退火处理使Ｈ从复合体中 分离出来，恢复受主的活性，最终有望获得较理想的 Ｐ型ＺｎＯ薄膜材料。卢洋藩等【ｌ 采用直流反应磁控 溅射法在玻璃衬底上沉积形成了１ Ｈ和１ Ｎ—Ｈ 共掺杂的ＺｎＯ薄膜。ＬｉＨ含量为０．５％（原子分数） 并退火处理后的Ｌｉ Ｈ共掺杂Ｐ型ＺｎＯ薄膜的载流 子浓度只有７．０８×１０ｎ／ｃｍ ，电阻率为２×１０ Ｑ．ｃｍ； 而Ｌｉ Ｎ—Ｈ共掺杂的Ｐ型薄膜的载流子浓度达到了 ５．６８×１０ ７／ｃｍ。，电阻率降到４８．５ Ｑ．ｃｍ。实验分析 显示，Ｌｉ掺杂有助于得到稳定的Ｐ型ＺｎＯ薄膜，钝 化受主可以提高受主的掺杂浓度，退火可以有效地 活化杂质受主。 ３ Ｖ族元素掺杂 目前，关于ＺｎＯ薄膜Ｐ型掺杂的研究主要集中 在Ｎ、Ｐ、Ａｓ等Ｖ族元素及其共掺杂上，而Ｎ相对于 Ｐ和Ａｓ有着更浅的受主能级ｎ Ｎ的离子半径 （０．１４６ ｎｍ）和Ｏ的离子半径（０．１３８ ｒｉｍ）较为接近， 使得Ｎ更容易替代Ｏ的位置形成受主态，因此Ｎ 被认为是最理想的Ｐ型ＺｎＯ薄膜掺杂元素。 ３．１ Ｎ掺杂 Ｎ掺杂形成的Ｐ型ＺｎＯ薄膜在国内外已有大 量的研究报道，其涉及的掺杂源有Ｎ：、Ｎ２ｏ、ＮＯ：、 ＮＯ、ＮＨ。等。但由于Ｎ—Ｎ键能较高（９．９ ｅＶ），掺杂 时使用仅包含１个Ｎ原子的基团（ＮＯ、ＮＯ：、Ｎ、 ＮＨ。等）更容易形成受主态，而对于多个Ｎ原子基 团的掺杂源则需进行活化处理后才能作为有效受 主ｎ。 因此，掺杂源对Ｐ型转变有着重大影响。Ｎ掺 杂的ＺｎＯ，除本征旋主缺陷外，Ｎ相关的施主缺陷 （Ｎｏ．Ｚｎｉ、Ｎ。一Ｚｎ。、（Ｎ ２）。、Ｎｏ．Ｈ等）对Ｎ的补偿也非 常重要。Ｘｉａｏｎａｎ Ｉ ｉ等ｎ 噪用低压ＭＯＣＶＤ法。以 维普资讯 http://www.cqvip.com 李书要等：Ｐ型ＺｎＯ薄膜的研究新进展 工材料２００８ Ｎｏ．２ （Ｃ ５）２Ｚｎ和ＮＯ作为前驱体，在４００～４５０℃下于 蓝宝石衬底上获得了性能较好的Ｎ掺杂Ｄ型ＺｎＯ 薄膜，其载流子浓度达到８．３６×１０ ７／ｃｍ，，不过Ｎ 的形成能和较浅的受主能级（０．１８ ｅｖ）。 Ｐ和Ａｓ掺杂生成的ＺｎＯ薄膜的导电特性严重 依赖于薄膜的生长环境条件［１８ 以及其后的退火处 的掺杂浓度却可高达２．６０×１０。 ／ｃｍ。，作者认为， 这很可能是因为在薄膜生长过程中无意中掺入了 Ｈ和Ｃ等杂质，受主受到了补偿和Ｈ钝化的影响。 在ＺｎＯ晶格中Ｈ可以处于间隙位而成为补偿施主 （Ｈ ），作者用第一性原理对各种缺陷形成能的计算 对比，发现Ｎｏ．Ｈ复合体的形成能较低，因此，Ｈ杂 质的引入也容易形成中性价态的Ｎ Ｈ复合体，从 而对Ｎ。受主起到钝化的作用。Ｃ杂质在ＺｎＯ晶格 中，处于间隙位（Ｃｉ）成为施主，处于置位位（ｃ。）成为 中性态或深受主，但这两种缺陷的形成能都较高， 不可能大量存在，而缺陷复合体（ＮＣ）。的形成能却 相对低得多，因此ＺｎＯ薄膜中更容易形成１ 价态 的施主复合体（ＮＣ）。。所以，严格控制Ｈ和Ｃ的杂 质含量对获得高浓度的Ｐ型ＺｎＯ薄膜相当重要。 欲提高Ｎ的掺杂效率，活化Ｎ很关键。在很多 薄膜生长技术中都会无意中引入Ｈ杂质，Ｈ将对 Ｎ。受主起到钝化作用，目前，移除Ｈ活化Ｎ主要是 采取退火的办法。另外可以采用活性Ｎ原子进行掺 杂。Ｘ．Ｌ．ＧｕｏｔＪ．５］曾经采用ＰＬＤ技术，以Ｎ Ｏ作为 Ｎ的掺杂源，并经过电子回旋共振（ＥＣＲ）处理，产 生了活性Ｎ和Ｏ原子。活性Ｏ原子有利于ｚｎ的充 分氧化，减少氧空位；活性Ｎ原子可有效地实施Ｎ 掺杂，并且点缺陷和Ｎ施主一本征缺陷复合体也很 难形成。该实验获得了性能较好的ｐ型ＺｎＯ薄膜， 其载流子浓度为３～６×１０埔／ｃｍ ，电阻率为２～ ５ Ｑ・ｃｍ，霍尔迁移率为０．１～０．４ ｃｍ２／ｖｓ。 ３．２ Ｐ和Ａｓ掺杂 Ｐ和Ａｓ的离子半径比Ｏ的离子半径大很多， ＺｎＯ中掺杂Ｐ或Ａｓ占据晶格中的Ｏ位而成为受 主的溶解度不可能太大，因此，在用Ｐ或Ａｓ掺杂获 得的Ｐ型ＺｎＯ中，Ｐ。或Ａｓ。受主态的贡献可能不 是主要的。Ｌｉｍｐｉｊｕｍｎｏｎｇ等ｎ 】基于第一性原理的 计算提出了大失配杂质掺杂理论，他们认为，大失 配的Ｖ族掺杂元素（Ｐ、Ａｓ等）不似以前的理论那样 认为其容易占据Ｏ的位置，而是更容易占据ｚｎ的 位置，形成具有较低形成能和较浅受主能级 （０．１５ ｅＶ）的Ａｓｚ，－，－２Ｖｚ 受主复合体。Ｗｏｏ—Ｊｉｎ Ｌｅｅ 等［１’ 同样用第一性原理对Ｐ掺杂ＺｎＯ的缺陷特性 进行计算表明，类似的Ｐ 一２Ｖ 复合体也有着较低 理温度Ⅱ ２０ １￣Ｖｅｅｒａｍｕｔｈｕ Ｖａｉｔｈｉａｎａｔｈａｎ等［１９ １以 Ａ１２（），（０００１）为衬底，以Ｚｎ３Ｐ 作为Ｐ掺杂源，衬底 温度为６００℃，在Ｏ 气氛中（６．６７ Ｐａ），用ＰＬＤ法 经过３０ ｍｉｎ生成了Ｐ掺杂的ＺｎＯ薄膜，其中所用 ＫｒＦ脉冲激光的参数为２４８ ｎｍ、３０ ｎＳ、 １３０ ｍＪ／ｐｕｌｓｅ。１％（摩尔分数）的Ｐ掺杂的ＺｎＯ （ＺｎＯ：ＰｏⅢ）和３％（摩尔分数）的Ｐ掺杂的ＺｎＯ （ＺｎＯ：Ｐ。。，）薄膜在退火处理（ＲＴＡ）前，都表现为ｎ 型导电性。其后，作者对ＺｎＯ薄膜在３种不同的温 度区间（Ａ：３００～５００℃，Ｂ：６００～８００℃，Ｃ：＞８００℃） 进行退火处理，研究发现，ＺｎＯ：Ｐ。Ⅲ薄膜在３种情 况下都表现为ｎ型导电性，而ＺｎＯ：Ｐ。．。，薄膜在３ 种情况下却不同，见图２。在Ａ区间，其温度低于薄 膜生长温度６００℃，退火处理后载流子浓度基本不 变；在Ｂ区间，随温度升高，载流子浓度急剧减小， 并且表现为Ｐ型导电特性，空穴浓度在５．１×１０¨～ １．５×１０ ７／ｃｍ。之间；在Ｃ区，薄膜又从Ｐ型导电特 性转变成ｎ型导电特性。作者认为，在Ｂ区，载流子 浓度随温度升高而降低，应该是温度升高产生了更 多缺陷补偿了受主的结果。 ● ’ ● ● ｌ０２ｏ 区间： Ａ Ｂ Ｃ ‘ １ ● ＿ｇ 删 ● １０Ｉｓ 一ｐ型ｎ ｎ型 ● 口 堰 － 锚１０ｔ６ ＿＿ ：波长’叩 一 ● ●－ ● ・ ■ 一 ● ． ● ． ●１０ＴＭ ０ ２００ ４００ ６００ ８００ １０００ 快速热退火温度，℃ 图２ ＺｎＯ：Ｐ。 ３薄膜的载流子浓度 随快速退火温度的变化关系 ３．３施主一受主共掺杂 较低的受主掺杂浓度以及较深的受主能级都是 制约ＺｎＯ薄膜获得理想Ｐ型导电性的因素之一，而 共掺杂技术却可以较为有效地提高受主掺杂浓度， 形成更浅的受主能级。目前已有大量的关于用活性 施主（如Ａ１、Ｇａ、Ｉｎ等）与活性受主（如Ｎ、Ｐ等）进 行共掺杂获得Ｐ型ＺｎＯ薄膜的研究报道【２ 叫Ｊ０ Ｍ 维普资讯 http://www.cqvip.com 工材料２００８ Ｎｏ２ 。李书要等：Ｐ型ＺｎＯ薄膜的研究新进展 ４１ Ｊｏｓｅｐｈ等【２ｌ佣ＰＬＤ技术通过Ｇａ、Ｎ共掺杂成功制 可能降低本征材料中的施主缺陷密度，减弱自补偿 效应。有效的掺杂途径主要包括：①活化受主，提高 备出性能较优异的Ｐ型ＺｎＯ薄膜，实验以掺Ｇａ ２０， 的ＺｎＯ作为靶材，以Ｎ２Ｏ作为Ｎ源并经电子回旋 共振活化，以玻璃（Ｃｏｒｎｉｎｇ＃７０５９）作为衬底时，薄 膜的电阻率为０．５ Ｑ・ｃｍ，霍尔迁移率为 ０．０７ ｃｍｚ／ｖｓ，载流子浓度为５．５×１０ ９／ｃｍ ；而以蓝 宝石（１１２０）作为衬底时，则分别是，５．８× １０ Ｑ・ｃＦＩ１．０．９６ ｃＦＩ１ Ｚ／Ｖｓ和１．１×１０ ／ｃｍ ３ｏ对样 品的ＸＰＳ测试表明，Ｇａ和Ｎ的含量比接近１：２， 由此可推测出，在ＺｎＯ薄膜中，Ｇａ和Ｎ形成了 Ｎ—Ｇａ—Ｎ的结构，相互之间的排斥作用减弱，使Ｎ 的掺杂浓度得以大幅度提高。ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｄａｎ 等［２２ 分别以Ｚｎ（ＣＨ￣ｃｏｏ）２・２Ｈ２Ｏ、Ｈ ３ＣＯＯＮＨ ４和 Ａ１（ＮＯ ３）３・９Ｈ２Ｏ作为Ｚｎ、Ｎ和Ａ１源，在４５０℃的 玻璃上用超声波喷雾热分解法（ＵＳＰ）制备出Ｎ—Ａ１ 共掺杂的ｚｎＯ薄膜。表１为Ｎ—Ａ１共掺杂ＺｎＯ薄膜 的电学特性。 表１ Ｎ．ＡＩ共掺杂ＺｎＯ薄膜的电学特性 从表１可以看到，随着Ｎ：Ａ１比值的增大，薄 膜先是ｎ型，然后转化为Ｐ型，最后又转化为ｎ型 导电性。作者认为，当Ａ１的含量较低时，Ｎ的溶解 度较低，受主被施主缺陷所补偿，仍表现为ｎ型导 电性；当Ａ１的含量增大时，Ｎ的溶解度也增大，受 主浓度增大，转化为Ｐ型导电性；在一定条件下，Ｎ 的溶解度一定，Ａ１的含量继续增大，薄膜又转化为 ｎ型导电性。作者在同样的环境条件下，在ｎ型硅衬 底上制备出了性能更优异的Ｎ—Ａ１共掺杂的Ｐ型 ＺｎＯ薄膜，其载流子浓度达到７．５１×１０ ／ｃｍ ，电阻 率为０．１１ ｍＱ・ｃｍ，霍尔迁移率为７５１ ｃｍ２／ｖｓ。 ４结束语 ＺｎＯ薄膜作为一种新的半导体功能材料，具有 廉价、低阻、稳定性好、光电性能优越等特点，ＺｎＯ 薄膜Ｐ型掺杂的研究突破必将带来巨大的产业机 遇，推动ＺｎＯ薄膜在光电子领域的大规模应用。目 前，制备Ｐ型ＺｎＯ薄膜的方法主要是采用Ｖ族元素 掺杂或者Ⅲ一Ｖ族元素共掺杂，掺杂的目的是要尽 掺杂效率；②在富Ｚｎ或共掺杂方式下为Ｎ提供一 个合适的掺杂环境。另外，Ｐ型薄膜的稳定性受实验 条件及衬底温度的影响较大，因而对薄膜生长过程 进行细致的分析非常必要。相信在不久的将来ＺｎＯ 的Ｐ型掺杂研究将会取得巨大的进展。 参考文献： 【１］Ｌｏｏｋ Ｄ Ｃ．Ｒｅｃｅｎｔ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ＺｎＯ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ 【Ｊ］．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．Ｂ，２００１，８０：３８３—３８７． 【２］Ｔａｋａｇｉ Ｔ，Ｔａｎａｋａ Ｈ，Ｆｕｊｉｔａ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ Ｅｐｉ— ｔａｘｙ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ Ｗｕｒｚｉｔｅ ＭｇｘＺｎ，． ０ Ａｌｌｏｙｓ（ｚ＆ｓｉｍｅ；０．５）ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｓｏｌａｒ—ｂｌｉｎｄ Ｒｅｇｉｏｎ Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ【Ｊ］．Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．，２００３， ４２：Ｌ４０１． 【３】 Ｖａｓｈａｅｉ Ｚ，Ｈａｒａｄａ Ｃ，Ｓｅｔｉａｗａｎ Ａ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａ—ｄｏｐｅｄ Ｍｇ０ ｌＺｎ０ ９０ Ｌａｙｅｒｓ Ｇｒｏｗｎ ｏｎ ＺｎＯ／ａ—Ａｌ２Ｏ，Ｔｅｍｐｌａｔｅｓ ｂｙ Ｐ—ＭＢＥ【Ｊ】．Ｃｕｒｒ．Ａｐｐ１． Ｐｈｙｓ．，２００４（４）：６１８—６２０． 【４】Ｋｏｉｋｅａ Ｋ，Ｈａｍａ Ｋ，Ｎａｋａｓｈｉｍａａ Ｉ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄｇａｐ ＺｎＭｇＯ Ａｌｌｏｙ Ｆｉｌｍｓ ｏｎ （１１１）－ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｉ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｏｗａｒｄ ＵＶ—ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ａｐｐｌｉｃａ— ｔｉｏｎｓ【Ｊ】．Ｃｒｙｓｔ．Ｇｒｏｗｔｈ，２００５，２７８：２８８—２８９． 【５ Ｊ Ｚｈａｏ Ｄ，Ｌｉｕ Ｙ，Ｓｈｅｎ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＭｇｘＺｎ，． ０ Ａｌｌｏｙ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｏｌ—ｇｅｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ【Ｊ】．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００１，９０（１１）：５５６１ ５５６３． 【６】Ｔｅｒａｓａｋｏ Ｔ，Ｓｈｉｒａｋａｔａ Ｓ，Ｋａｒｉｙａ Ｔ．Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｆｒｏｍ Ｈｉｇｈｌｙ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ ＭｇｘＺｎ１． Ｏ Ｆｉｌｍｓ Ｇｒｏｗｎ ｂｙ Ｃｈｅｍ— ｉｃａｌ Ｓｐｒａｙ Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ【Ｊ】．Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，２００２，４２０／４２１： １３—１５． 【７】Ｏｎｏｄｅｒａ Ａ，Ｔａｍａｋｉ Ｎ，Ｊｉｎ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｚｎ，…Ｍ ０（Ｍ：Ｌｉ，Ｍｇ）【Ｊ】． Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．．１９９７，３６（１）：６００８—６００９． 【８】 Ｎａｇａｔａ Ｔ，Ｓｈｉｍｕｒａ Ｔ，Ｎａｋａｎｏ Ｙ，ｅｔ ａｌ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｉｎ Ｌｉ—ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ：Ｘ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ａｎｄ ｔ ｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｏｐ－ ｔｉｃａｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ【Ｊ】．Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．，２００１，４０（１）：５６１５— ５６１７． 【９】Ｙａｍａｍｏｔｏ Ｔ，Ｋａｔａｙａｍａ—Ｙｏｓｈｉｄａ Ｈ．Ｕｎｉｐｏｌａｒｉｔｙ ｏｆ ＺｎＯ ｗｉｔｈ ａ Ｗｉｄｅ—ｂａｎｄ Ｇａｐ ａｎｄ ｉｔｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ Ｃｏｄｏｐｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ【Ｊ】．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ，２０００，２１４／２１５：５５２—５５３． 【１０】Ｅｕｎ—Ｃｈｅｏｌ Ｌｅｅａ，Ｃｈａｎｇ Ｋ Ｊ．Ｐ—ｔｙｐｅ Ｄｏｐｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｇｒｏｕｐ—Ｉ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ＺｎＯ【Ｊ】 Ｐｈｙｓｉｃａ Ｂ，２００６，３７６／３７７：７０７—７１０． 【ｌ１】Ｙａｍａｍｏｔｏ Ｔ，Ｙｏｓｈｉｄａ Ｈ Ｋ．Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｃｏｄｏｐｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｕｎｉｐｏｌａｒｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ—ｔｙｐｅ ＺｎＯ ｆＪ】．Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ １９９９，３８（２Ｂ）：Ｌ１６６一Ｌ１６９． 【ｌ２】卢洋藩，叶志镇，曾昱嘉，等．Ｌｉ．Ｎ—Ｈ共掺法制备Ｐ型ＺｎＯ薄 膜【Ｊ】．无机材料学报，２００６，２１（６）：１５１１—１５１４． 维普资讯 http://www.cqvip.com ４２ 李书要等：ｐ型ＺｎＯ薄膜的研究新进展 工材料２００８ Ｎｏ．２ 【１３】 Ｙａｎ Ｙ，Ｚｈａｎｇ Ｓ Ｂ，Ｐａｎｔｅｌｉｄｅｓ Ｓ Ｔ．Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｄｏｐｉｎｇ ｂｙ Ｉｍｐｕｒｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ：Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｐ．ｔｙｐｅ ｌｅｅ，ｅｔ ａ１．Ｄｏｐｉｎｇ ｏｆ Ａｓ，Ｐ ａｎｄ Ｎ ｉｎ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ ＺｎＯ Ｆｉｌｍｓ【Ｊ】．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ，２００６，２８７：８５—８８． Ｊｉｎ Ｓｏ，Ｃｈｏｏｎ—Ｂａｅ Ｐａｒｋ．Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ 【２０】 Ｓｏｏｎ－ａｎｄ Ａｒｓｅｎｉｃ Ｕｓｉｎｇ Ａｍｐｏｕｌｅ－ｔｕｂｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｎ Ｕｎｄｏｐｅｄ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＺｎＯ【Ｊ】．Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，２００１，８６：５７２３—５７２５． 【１４】 ＬＩ Ｘｌａｏ－ｎａｎ，Ｓａｌｌｙ Ｅ．Ａｓｈｅｒ，Ｓｕｋｉｔ Ｌｉｍｐｉｊｕｍｎｏｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｉｍｐｕｒｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ＺｎＯ ａｎｄ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ＭＯＣＶＤ【Ｊ】．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ， ２００６，２８７：９４—１００． Ｐ－ｔｙｐｅ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ【Ｊ】．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ，２００５，２８５： ６０６—６１２． Ｔ．Ｐ－ｔｙｐｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ［１５】 Ｇｕｏ Ｘ Ｌ，Ｔａｂａｔａ Ｈ。ＫａｗａｉＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ Ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ 【２１】 Ｊｏｓｅｐｈ Ｍ，Ｔａｂａｔａ Ｈ，Ｓａｅｋｉ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｗ—ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｐ—ｔｙｐｅ ＺｎＯ ｂｙ Ｃｏｄｏｐｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ【Ｊ】． Ｐｈｙｓｉｃａ Ｂ，２００１，３０２／３０３ １４０—１４８． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｎ２０ Ｐｌａｓｍａ【Ｊ】．Ｏｐｔ．Ｍａｔｅｒ， ２００２，１９（１）：２２９—２３０． ａｏ—ｄａｎ，Ｆａｎ Ｈｏｎｇ—ｂｉｎｇ，Ｚｈａｏ Ｙｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｆａｂ－ 【２２】 ＺＨＡＮＧ Ｘｉｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｈｏｌｅ－－ｃａｒｒｉｅｒ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐ・・ｔｙｐｅ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ 【１６】 Ｌｉｍｐｉｊｕｍｎｏｎｇ Ｓ，Ｚｈａｎｇ Ｓ Ｂ，Ｗｅｉ Ｓ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｄｏｐｉｎｇ ｂｙ Ｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅ－ｍｉｓｍａｔｃｈｅｄ Ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ：ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｏｒｉｇｉｎ Ｆｉｌｍｓ ｂｙ Ｎ—ＡＩ Ｃｏ－ｄｏｐｉｎｇ【Ｊ】．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ｏｆ Ａｒｓｅｎｉｃ－ｏｒ Ａｎｔｉｍｏｎｙ－ｄｏｐｅｄ Ｐ－ｔｙｐｅ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ［Ｊ】．Ｐｈｙｓ． Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，２００４，９２：１５５—５０４． ２００７，２５３：３８２５—３８２７． Ｊｉｎ Ｌｅｅ，Ｊｏｏｎｇｏｏ Ｋａｎｇ，Ｋ．Ｊ．Ｃｈａｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ 【１７】 Ｗｏｏ－ｕｒａｌ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ ｆ２３】 Ｗａｎｇ Ｑ Ｐ，Ｓｕｎ Ｚ，Ｄｕ Ｊ，ｅｔ ａ１．ＳｔｒｕｃｔＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐ．Ｇａ ｃｏｄｏｐｉｎｇ ＺｎＯ Ｔ ｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ Ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｄｏｐａｎｔｓ ｉｎ ＺｎＯ【Ｊ】．Ｐｈｙｓｉｃａ Ｂ， ２００６。３７６／３７７：６９９—７０２． Ｙ，ｅｔ ａ１．Ｐ—ｔｙｐｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｉｎ 【１８】 Ｈｅｏ Ｙ Ｗ，Ｋｗｏｎ Ｙ Ｗ，Ｌｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，２９ ｂｙ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ【Ｊ】 Ｏｐｔｉ１３５８—１３６１． Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ．ｄｏｐｅｄ（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ Ｄｅｖｉｃｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ【Ｊ】．Ａｐｐ１． Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．。２００４，８４：３４７４—３４７５． 【２４】Ｃｈｅｎ Ｌ Ｌ，Ｙｅ Ｚ Ｚ，Ｌｕ Ｊ Ｇ，ｅｔ ａ１．Ｃｏ－ｄｏｐｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｉｎ Ｉｎ－Ｎ Ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ【Ｊ】． Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００６，４３２：３５２—３５５． ｔｈｉａｎａｔｈａｎ，Ｙｏｎｇ Ｈｅｅ Ｌｅｅ，Ｂｙｕｎｇ—Ｔｅａｋ 【１９】 Ｖｅｅｒａｍｕｔｈｕ Ｖａｉ（上接第３７页） 【３】 李晓杰，张越举．爆炸压实烧结ＩＴＯ陶瓷靶材的实验研究【Ｊ】． 稀有金属材料与工程，２００５，３（３）：４１７—４２０． 【４】侬健桃．我国铟产业发展及现状【Ｊ】．稀有稀土金属，２００２，８ （１２）：１２—１４． ３５—３６． 【１３】 李荣久．陶瓷一金属复合材料【Ｍ】．北京：冶金工业出版社， ２０００． ｆ１４】 王大勇，顾小龙．靶材制备研究现状及研发趋势ｆＪ】．浙江冶 金，２００７，１１（４）：１—９． —Ｆｕｎｇ Ｌｏ，Ｆｏｒｔ Ｌｅｅ Ｎ Ｊ，Ｊｏｈｎ Ｔｕｒｎ，ｅｔ ａ１．Ｍｅｔｈｏｄ 【１５】 Ｃｈｉ【５】何焕全，黄小苛，伍祥虎．铟产业发展及对策【Ｊ】．中国有色金 属．２００７（１０）：４４—４５． ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｍａｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔｓ（ｂａｒｒｉｅｒ 【６】扈百直．ＩＴＯ靶材热等静压致密化工艺与理论【Ｄ】．长沙：中 ｐｏｗｄｅｒ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）：日本，ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ，５６５６２１６【Ｐ】．１９９４ ［１６】 肖佳，征卫星．ＩＴＯ靶材的制备应用及发展趋势【Ｊ】．湖南 南工业大学，２０００． 【７】袭著有，许启明，赵鹏．ＩＴＯ薄膜特性及发展方向【Ｊ】．西安 建筑科技大学学报（自然科学版），２００４，３（１）：１０９—１１２． 【８】马勇，孔春阳．ＩＴＯ薄膜的光学和电学性质及其应用【Ｊ】．重 庆大学学报（自然科学版），２００２，８，（８）：１１４—１１７ 【９】 陈曙光．ＩＴＯ粉体及高性能ＩＴＯ靶材的制备与研究【Ｄ】．武 汉：华中科技大学，２００５． 【１０】卢伟白．日本东索、昭和电工ＩＴＯ靶材的研制【Ｊ】．株冶科 技。２００３，２，（１）：６—９． 科技学院学报，２００７，１２（１２）：４７—４８． 【１７】 Ｋｏｉｃｈｉ Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｎｏｒｉａｋｉ Ｓａｔｏ，Ｋｉｔａｉｂａｒａｋｉ．Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ＩＴＯ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ Ｂｏｄｙ：日本，ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ， ５０９４７８７【Ｐ】．１９９２—０２． ｏ ｋｏｎｄｏ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｏｃｅｓｓ 【１８】 Ｏｓａｍｕ Ｍａｔｓｕｎａｇａ，Ｙｏｋｏｈａｍａ，Ａｋｉｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ＩＴＯ ｃｏｍｐａｃｔ：日本。ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ， ５７００４１９【Ｐ】．１９９７． Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ，Ｔｓｕｂａｋｉｈａｒａ，Ｙａｍａｇａｔａ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｏｃｅｓｓ 【１９】 Ｒｙｏｊｉ【１ｌ】 张树高，扈百直，吴义成，等．铟锡氧化物陶瓷靶材拣等静在 致密化研究【Ｊ】．功能材料，２０００（４）：３８３—３８４． ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｔａｒｇｅｔ：日本。ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ，６０７４２７９ 【Ｐ】．２０００． 【１２】李锦桥．ＩＴＯ靶材的发展现状【Ｊ】．新材料产业，２００１（１２）：
