Passivation Mechanism of Nitrogen in ZnO under Different Oxygen Ambience
Passivation Mechanism of Nitrogen in ZnO under Different Oxygen Ambience
复制标题
不同氧环境下ZnO中氮的钝化机理
DOI：
10.3390/cryst9040204
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发表时间：
2019-04
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Gong Qian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Xingyou;Zhang Zhenzhong;Zhang Yunyan;Yao Bin;Li Binghui;Gong Qian
通过等离子体辅助分子束外延在 a 面 Al2O3 上生长氮掺杂 ZnO 薄膜。霍尔效应测量表明，随着等离子体中N/O比的增加，氮掺杂ZnO薄膜首先表现出p型行为，然后表现出n型行为，生长条件从富氧自由基环境转变为缺乏氧自由基环境。低温光致发光光谱中绿色发射的增加，与 ZnO 中的单电离氧空位有关，归因于前体等离子体中活性氧原子的减少。 CN配合物是一种低形成能的供体缺陷，在缺氧环境下很容易被引入到ZnO中，从而补偿了与氮相关的受体以及氧空位。
Nitrogen-doped ZnO thin films were grown on a-plane Al2O3 by plasma-assisted molecular beam epitaxy. Hall-effect measurements indicated that the nitrogen-doped ZnO films showed p-type behavior first, then n-type, with the growth conditions changing from oxygen-radical-rich to oxygen-radical-deficient ambience, accompanied with the increase of the N/O ratio in the plasmas. The increasing green emission in the low temperature photoluminescence spectra, related to single ionized oxygen vacancy in ZnO, was ascribed to the decrease of active oxygen atoms in the precursor plasmas. CN complex, a donor defect with low formation energy, was demonstrated to be easily introduced into ZnO under O-radical-deficient ambience, which compensated the nitrogen-related acceptor, along with the oxygen vacancy.
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