High-temperature CVD growth of monocrystalline ZnO layers with hydrocarbons as a reducing agent
以碳氢化合物为还原剂的高温 CVD 生长单晶 ZnO 层
基本信息
- 批准号:339461538
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2017
- 资助国家:德国
- 起止时间:2016-12-31 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project aims at a very simple CVD-based high temperature growth process for high quality ZnO layers. These ZnO layers might be used in applications like transparent electronics, e.g. transparent field effect transistors (TTFTs), surface acoustic wave filters (SAWs), or base layers for chemical sensors. Furthermore, these ZnO layers might serve as sacrificial substrate layers for the growth of GaN structures for future flip chip-type LEDs, since ZnO has lattice constants almost identical to those of GaN. Transparent front contacts for Photodetectors are another possible application.The suggested growth process, for which meanwhile a patent was granted (DE 10 2015 209 358 B3 of 2016/02/25), is characterized by total simplicity and largely nontoxic precursor materials like ZnO powder, which is reduced to Zn vapour by methane, and re-oxidized in an oxygen stream. In preliminary tests, high crystal quality on (lattice matched) substrates has been obtained in terms of narrow XRD rocking curves, very sharp PL spectra, and low non-intentional n-type dopant concen-tration. Further research aims at an understanding and control of the initial growth phase, im-provement of homogeneity and surface smoothness, avoidance of defects like inclusion of tilted grains, controlled n-type doping, and scaling up to larger substrates areas (~ 4 cm²) from presently 1 cm². Also the feasibility of ZnO layers with controlled n-type doping and MgZnO layers with larger bandgap for heterostructures shall be tested.
该项目旨在一个非常简单的CVD为基础的高品质ZnO层的高温生长过程。这些ZnO层可用于透明电子器件,例如透明场效应晶体管(TTFT)、表面声波滤波器(SAW)或用于化学传感器的基底层。此外,这些ZnO层可以用作用于未来倒装芯片型LED的GaN结构的生长的牺牲衬底层,因为ZnO具有与GaN几乎相同的晶格常数。用于光电探测器的透明前接触是另一种可能的应用。所提出的生长方法同时获得了专利授权(DE 10 2015 209 358 B3,2016/02/25),其特征在于完全简单和基本无毒的前体材料,如ZnO粉末,其通过甲烷还原为Zn蒸气,并在氧气流中再氧化。在初步的测试中,在(晶格匹配的)衬底上获得了窄的XRD摇摆曲线、非常尖锐的PL光谱和低的非故意n型掺杂浓度的高晶体质量。进一步的研究旨在了解和控制初始生长阶段,改善均匀性和表面光滑度,避免缺陷,如包含倾斜晶粒,控制n型掺杂,并从目前的1 cm²扩大到更大的衬底面积(~ 4 cm²)。还应测试具有受控n型掺杂的ZnO层和具有较大带隙的MgZnO层用于异质结构的可行性。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Epitaxial ZnO Layer Growth on Si(111) Substrates with an Intermediate AlN Nucleation Layer by Methane-Based Chemical Vapor Deposition
- DOI:10.1021/acs.cgd.0c00907
- 发表时间:2020-08
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:R. Müller;Okan Gelme;Jan-Patrick Scholz;Florian Huber;Manuel Mundszinger;Yueliang Li;M. Madel;A. Minkow;U. Kaiser;U. Herr;K. Thonke
- 通讯作者:R. Müller;Okan Gelme;Jan-Patrick Scholz;Florian Huber;Manuel Mundszinger;Yueliang Li;M. Madel;A. Minkow;U. Kaiser;U. Herr;K. Thonke
Fe–Li complex emission in ZnO
ZnO 中的 FeâLi 络合物发射
- DOI:10.1063/5.0041003
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:3.2
- 作者:R. Müller;M. Mangold;F. Huber;M. Schreck;U. Herr;K. Thonke
- 通讯作者:K. Thonke
High-Quality ZnO Layers Grown by CVD on Sapphire Substrates with an AlN Nucleation Layer
- DOI:10.1021/acs.cgd.0c00242
- 发表时间:2020-05
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:R. Müller;Florian Huber;Matthias Töws;Martin Mangold;M. Madel;Jan-Patrick Scholz;A. Minkow;U. Herr;K. Thonke
- 通讯作者:R. Müller;Florian Huber;Matthias Töws;Martin Mangold;M. Madel;Jan-Patrick Scholz;A. Minkow;U. Herr;K. Thonke
Chemical Vapor Deposition Growth of Zinc Oxide on Sapphire with Methane: Initial Crystal Formation Process
- DOI:10.1021/acs.cgd.9b00181
- 发表时间:2019-09-01
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:Mueller, Raphael;Huber, Florian;Thonke, Klaus
- 通讯作者:Thonke, Klaus
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Professor Dr. Johannes Hecker Denschlag, since 6/2020其他文献
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