透明氧化物半导体CuAlO2薄膜外延生长及其p型掺杂研究

性能优异的高质量p型透明氧化物半导体（TOS）外延薄膜的制备是当前透明电子学发展中亟待解决的关键问题之一。CuAlO2由于具有比较优异的光电综合性质而成为p 型TOS的重要候选材料。本项目提出使用最新研发的聚合物辅助沉积（PAD）技术在蓝宝石单晶衬底上外延生长CuAlO2薄膜，通过对制备工艺的优化和改进，元素比例的调控，获得透明和导电性能较好的p型CuAlO2外延薄膜。在此基础上，通过PAD技术实现金属离子替位p型掺杂，通过可控氮化处理实现N元素有效掺杂，制备具有良好透明和导电特性的高质量掺杂CuAlO2外延薄膜。系统研究各种工艺条件对掺杂薄膜成分、结构及其光电性能的影响，揭示它们之间的内在相互关系；阐明受主杂质在CuAlO2外延薄膜中的特征、变化规律、能带结构和掺杂机理等基本问题。因此，开展本项目的研究工作不仅具有很强的科学意义，也具有重要的应用价值。