Controlled compensation via non-equilibrium electrons in ZnO.
Controlled compensation via non-equilibrium electrons in ZnO.
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通过 ZnO 中的非平衡电子进行控制补偿
DOI：
10.1038/s41598-018-35178-w
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发表时间：
2018-11-19
影响因子：
4.6
通讯作者：
Shen D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xie X;Li B;Zhang Z;Wang S;Shen D
在宽带隙半导体中掺杂杂质时，往往伴随着带相反电荷的本征缺陷的自发补偿，导致自由载流子类型的控制失效。我们展示了一个有效的路线，以克服这种有害的缺陷形成掺杂过程中通过抑制费米能级移动使用非平衡载流子聚集在极性外延表面。非平衡载流子由紫外光激发的带间跃迁（光子能量大于带隙）产生。由于p型掺杂剂由金属极性表面处的非平衡电子补偿，所以施主型本征缺陷被抑制。这种新的掺杂策略提供了一个有吸引力的解决方案，在未来的自发极化宽带隙半导体的自补偿问题。
Doping wide-band-gap semiconductor with impurities always accompanied spontaneous compensation of opposite charged intrinsic defects, which lead to invalid control of the type of free carriers. We demonstrate an effectual route to overcoming such detrimental defects formation during doping by suppressing Fermi level shifting using non-equilibrium carriers gathering on the polar epitaxial surfaces. Non-equilibrium carriers are generated by ultraviolet light excited interband transitions (photon energy greater than bandgap). Because the p-type dopants are compensated by non-equilibrium electrons at metal-polar surfaces, donor-type native defects are inhibited. This new doping strategy provides an attractive solution to self-compensation problems in wide–band-gap semiconductors with spontaneous polarization of the future.
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