RU2001105980A - Пленки из оксида цинка, содержащие примесь p-типа, и способ их изготовления - Google Patents
Пленки из оксида цинка, содержащие примесь p-типа, и способ их изготовленияInfo
- Publication number
- RU2001105980A RU2001105980A RU2001105980/28A RU2001105980A RU2001105980A RU 2001105980 A RU2001105980 A RU 2001105980A RU 2001105980/28 A RU2001105980/28 A RU 2001105980/28A RU 2001105980 A RU2001105980 A RU 2001105980A RU 2001105980 A RU2001105980 A RU 2001105980A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- film
- type
- zno
- substrate
- acceptors
- Prior art date
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 131
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title 1
- 239000010408 film Substances 0.000 claims 116
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 58
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 claims 32
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims 22
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic Chemical group [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 16
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims 16
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 14
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 1
- ISQINHMJILFLAQ-UHFFFAOYSA-M argon;fluoride Chemical compound [F-].[Ar] ISQINHMJILFLAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical group [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims 1
Claims (67)
1. ZnO пленка на подложке, ZnO пленка, содержащая, легирующую примесь р-типа и имеющая полную концентрацию акцепторов, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 1015 акцепторов/см3, удельное сопротивление, не превышающее приблизительно 1 Ом-см, и холловскую подвижность от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 см/В·с.
2. Пленка по п.1, в которой полная концентрация акцепторов находится между, приблизительно, 1018 акцепторов/см3 и, приблизительно, 1021 акцепторов/см3, удельное сопротивление от приблизительно 1 Ом-см до приблизительно 10-4 Ом-см, и холловская подвижность от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 см2/В·с.
3. Пленка по п.1, в которой полная концентрация акцепторов составляет, по меньшей мере, приблизительно 1016 акцепторов/см3, удельное сопротивление от приблизительно 1 Ом-см до приблизительно 10-4 Ом-см, и холловская подвижность от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 см2/в·с.
4. Пленка по п.1, в которой ZnO пленка р-типа имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм.
5. Пленка по п.1, в которой легирующая примесь р-типа является мышьяком.
6. Пленка по п.1, в которой подложка представляет собой GaAs.
7. Пленка по п.1, в которой легирующая примесь р-типа представляет собой мышьяк, а подложка GaAs.
8. Пленка по п.1, в которой легирующая примесь р-типа выбирается из элементов групп 1, 11, 5 и 15.
9. Пленка по п.1, в которой пленка включена в р-n-переход.
10. Пленка по п.1, в которой пленка включена в полевой транзистор.
11. Пленка по п.1, в которой пленка включена в светоизлучающий диод.
12. Пленка по п.1, в которой пленка включена в лазерный диод.
13. Пленка по п.1, в которой пленка включена в диод фотоприемника.
14. Пленка по п.1, в которой пленка включена в прибор в качестве материала подложки для согласования параметров кристаллических решеток с материалами в приборе.
15. Пленка по п.2, в которой ZnO пленка р-типа имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм.
16. Пленка по п.2, в которой легирующая примесь р-типа представляет собой мышьяк.
17. Пленка по п.2, в которой подложка представляет собой GaAs.
18. Пленка по п.2, в которой легирующая примесь р-типа представляет собой мышьяк, а подложка является GaAs.
19. Пленка по п.2, в которой легирующая примесь р-типа выбирается из элементов групп 1, 11, 5 и 15.
20. Пленка по п.2, в которой пленка включена в р-n-переход.
21. Пленка по п.2, в которой пленка включена в полевой транзистор.
22. Пленка по п.2, в которой пленка включена в светоизлучающий диод.
23. Пленка по п.2, в которой пленка включена в лазерный диод.
24. Пленка по п.2, в которой пленка включена в диод фотоприемника.
25. Пленка по п.2, в которой пленка включена в прибор в качестве материала подложки для согласования параметров кристаллических решеток с материалами в приборе.
26. Способ для выращивания ZnO пленки р-типа, содержащей мышьяк, на GaAs подложке в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером, содержащий этапы, при которых осуществляют очистку GaAs подложки, регулирование температуры подложки в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером от приблизительно 300°С до приблизительно 450°С, предварительную абляцию поликристаллического кристалла ZnO, направление луча эксимерного импульсного лазера на поликристаллический кристалл ZnO для выращивания пленки на GaAs подложке, повышение температуры подложки в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером до уровня от приблизительно 450°С до приблизительно 600°С, и отжиг покрытой ZnO подложки из GaAs, и диффундирование, по меньшей мере, приблизительно 1×1015 акцепторов/см3 из GaAs в ZnO пленку, для образования легированной мышьяком ZnO пленки.
27. Способ по п.26, в котором ZnO пленка имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм.
28. Способ по п.26, в котором легированная мышьяком ZnO пленка имеет полную концентрацию акцепторов от приблизительно 1х1018 акцепторов/см3 до приблизительно 1×1021 акцепторов/см3, удельное сопротивление от приблизительно 1 до приблизительно 1×10-4 Ом-см и холловскую подвижность от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 см2/В·с.
29. Способ по п.26, в котором легированная мышьяком ZnO пленка имеет полную концентрацию акцепторов, по меньшей мере, приблизительно 1×1016 акцепторов/см3, удельное сопротивление от приблизительно 1 до приблизительно 1×10-4 Ом-см и холловскую подвижность от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 см2/В·с.
30. Способ по п.26, в котором подложку очищают в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером, используя импульсный эксимерный лазер.
31. Способ для выращивания ZnO пленки р-типа на подложке, содержащий этапы, при которых осуществляют очистку подложки, регулирование температуры в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером от приблизительно 200°С до приблизительно 1000°С, и выращивание ZnO пленки р-типа на подложке путем направления луча эксимерного импульсного лазера на спрессованную ZnO порошковую таблетку, содержащую легирующую примесь р-типа, и осуществляют выращивание ZnO пленки р-типа, содержащей, по меньшей мере, приблизительно 1015 акцепторов/см3, на подложке.
32. Способ по п.31, в котором температуру в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером устанавливают на величину от приблизительно 300°С до приблизительно 450°С.
33. Способ по п.31, в котором ZnO пленка р-типа имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм.
34. Способ по п.31, в котором легирующую примесь р-типа выбирают из элементов группы 1, 11, 5 и 15.
35. Способ по п.31, в котором ZnO пленка р-типа имеет полную концентрацию акцепторов от приблизительно 1018 акцепторов/см3 до приблизительно 1021 акцепторов/см3, удельное сопротивление не больше, чем приблизительно 1 Ом-см, и холловскую подвижность от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 см2/В·с.
36. Способ по п.31, в котором ZnO пленка р-типа имеет полную концентрацию акцепторов, по меньшей мере, приблизительно 1016 акцепторов/см3, удельное сопротивление менее, чем приблизительно 1 Ом-см, и холловскую подвижность от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 см2/В·с.
37. Способ по п.31, в котором легирующая примесь р-типа представляет собой мышьяк.
38. Способ по п.31, в котором подложку очищают в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером, используя импульсный эксимерный лазер.
39. Способ для изготовления р-n-перехода, имеющего ZnO пленку р-типа и пленку n-типа, в которой полная концентрация акцепторов составляет, по меньшей мере, приблизительно 1015 акцепторов/см3, причем способ содержит этапы, при которых осуществляют очистку подложки, регулирование температуры подложки в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером от приблизительно 200°С до приблизительно 1000°С, выращивание ZnO пленки р-типа на подложке, направляя луч эксимерного импульсного лазера на спрессованную ZnO порошковую таблетку, содержащую элемент легирующей примеси р-типа, и осуществляют выращивание ZnO пленки р-типа, содержащей, по меньшей мере, приблизительно 1018 акцепторов/см3, на подложке, и выращивание пленки n-типа наверху ZnO пленки р-типа, направляя луч эксимерного импульсного лазера на спрессованную порошковую таблетку, содержащую элемент примеси n-типа, и осуществляют выращивание пленки n-типа на ZnO пленке р-типа на подложке.
40. Способ по п.39, в котором пленка n-типа имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм, а пленка р-типа имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм.
41. Способ по п.39, в котором элемент легирующей примеси р-типа представляет собой мышьяк, а элемент примеси n-типа является алюминием.
42. Способ по п.39, в котором р-n-переход представляет собой гомоэпитаксиальный р-n-переход, в котором пленка р-типа состоит из мышьяка и ZnO, а пленка n-типа состоит из элемента примеси n-типа и ZnO.
43. Способ по п.39, в котором р-n-переход представляет собой гетероэпитаксиальный р-n-переход, в котором пленка р-типа состоит из мышьяка и ZnO, а пленка n-типа содержит примесь n-типа и имеет запрещенную зону, отличающуюся от ZnO.
44. Способ по п.39, в котором подложку очищают в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером, используя импульсный эксимерный лазер.
45. Способ по п.39, в котором полная концентрация акцепторов составляет, по меньшей мере, приблизительно 1016 акцепторов/см3.
46. Способ для изготовления р-n-перехода, имеющего ZnO пленку р-типа и пленку n-типа, в котором полная концентрация акцепторов составляет, по меньшей мере, приблизительно 1015 акцепторов/см3, причем способ содержит этапы, при которых осуществляют очистку подложки, регулирование температуры в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером от приблизительно 200°С до приблизительно 1000°С, выращивание пленки n-типа наверху подложки, направляя луч эксимерного импульсного лазера на спрессованную порошковую таблетку, содержащую элемент примеси n-типа, и осуществляют выращивание пленки n-типа на подложке, выращивание ZnO пленки р-типа на пленке n-типа, направляя луч эксимерного импульсного лазера на спрессованную ZnO порошковую таблетку, содержащую элемент легирующей примеси р-типа, и осуществляют выращивание ZnO пленки р-типа, содержащие, по меньшей мере, приблизительно 1018 акцепторов/см3, на пленке n-типа.
47. Способ по п.46, в котором пленка n-типа имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм, а пленка р-типа имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 мкм.
48. Способ по п.46, в котором элемент легирующей примеси р-типа представляет собой мышьяк, а элемент примеси n-типа алюминий.
49. Способ по п.46, в котором р-n-переход представляет собой гомоэпитаксиальный р-n-переход, в котором пленка р-типа состоит из мышьяка и ZnO, а пленка n-типа состоит из элемента примеси n-типа и ZnO.
50. Способ по п.46, в котором р-n-переход представляет собой гетероэпитаксиальный р-n-переход, в котором пленка р-типа состоит из мышьяка и ZnO, а пленка n-типа содержит примесь n-типа и имеет запрещенную зону, отличающуюся от ZnO.
51. Способ по п.46, в котором подложку очищают в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером, используя импульсный эксимерный лазер.
52. Способ по п.46, в котором полная концентрация акцепторов составляет, по меньшей мере, приблизительно 1016 акцепторов/см3.
53. Способ для очистки подложки в камере перед выращиванием пленки на подложке, содержащий этапы, при которых осуществляют загрузку подложки в камеру и установление температуры в камере от приблизительно 400°С до приблизительно 500°С, заполнение камеры водородом, и создают давление в камере от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 Торр (66,661-399,966 Па), регулирование расстояния между металлической заслонкой в камере и подложкой от приблизительно 3 до приблизительно 6 см, и направление луча эксимерного импульсного лазера, имеющего энергию от приблизительно 20 до приблизительно 70 мДж и повторяемость от приблизительно 10 до приблизительно 30 Гц, в камеру в течение периода времени от приблизительно 5 до приблизительно 30 мин, для освещения металлической заслонки и очистки подложки.
54. Способ по п.53, в котором температура в камере составляет приблизительно 450°С, металлическая заслонка находится на расстоянии приблизительно 4 см от подложки, и импульсный эксимерный лазер на фториде аргона, имеющий энергию приблизительно 50 мДж и повторяемость приблизительно 20 Гц, освещает заслонку в течение приблизительно 20 мин, чтобы очистить подложку.
55. Пленка р-типа на подложке из GaAs, где пленка содержит легирующую примесь р-типа, которая является элементом, аналогичным элементу, содержащемуся в подложке.
56. Пленка р-типа по п.55, в которой пленка р-типа содержит ZnO, подложка содержит GaAs и элемент, который является легирующей примесью р-типа, а компонент подложки представляет собой мышьяк.
57. Способ для изготовления р-n-перехода, имеющего ZnO пленку р-типа и ZnO пленку n-типа на легированной подложке р-типа, в котором полная концентрация акцепторов подложки и ZnO пленки р-типа составляет, по меньшей мере, приблизительно 1015 акцепторов/см3, причем способ содержит этапы, при которых осуществляют регулирование температуры подложки в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером от приблизительно 200 до приблизительно 1000°С, выращивание ZnO пленки р-типа на легированной подложке р-типа, направляя луч эксимерного импульсного лазера на спрессованную ZnO порошковую таблетку, содержащую элемент легирующей примеси р-типа, и осуществляют выращивание ZnO пленки р-типа, содержащей, по меньшей мере, приблизительно 1015 акцепторов/см3, на легированной подложке р-типа, и выращивание пленки n-типа наверху ZnO пленки р-типа, направляя луч эксимерного импульсного лазера на спрессованную порошковую таблетку, содержащую элемент примеси n-типа, и осуществляют выращивание пленки n-типа на ZnO пленке р-типа на подложке р-типа.
58. Способ по п.57, в котором подложку очищают перед выращиванием пленок n-типа и р-типа.
59. Способ по п.57, в котором элемент легирующей примеси р-типа пленки представляет собой мышьяк, элемент примеси n-типа - алюминий, подложка представляет собой GaAs, а элементом легирующей примеси р-типа подложки является цинк.
60. Способ по п.57, в котором р-n-переход представляет собой гетероэпитаксиальный р-n-переход, в котором пленка р-типа состоит из мышьяка и ZnO, а пленка n-типа состоит из элемента примеси n-типа и ZnO.
61. Способ по п.57, в котором р-n-переход представляет собой гетероэпитаксиальный р-n-переход, в котором пленка р-типа состоит из мышьяка и ZnO, а пленка n-типа содержит примесь n-типа и имеет запрещенную зону, отличающуюся от ZnO.
62. Способ по п.57, в котором температуру подложки в вакуумной камере для осаждения тонких пленок лазером устанавливают на величину от приблизительно 400°С до приблизительно 450°С, а ZnO пленку р-типа выращивают на легированной подложке р-типа, направляя луч эксимерного импульсного лазера на спрессованную ZnO порошковую таблетку.
63. Способ для выращивания легированной ZnO пленки на подложке, причем способ содержит этапы, при которых осуществляют регулирование температуры подложки в вакуумной камере для осаждения тонких пленок импульсным лазером от приблизительно 200°С до приблизительно 1000°С, предварительную абляцию поликристаллической ZnO кристаллической мишени, и направление луча эксимерного импульсного лазера на поликристаллическую ZnO кристаллическую мишень, и осуществляют выращивание пленки на GaAs подложке при одновременном направлении молекулярного пучка, содержащего легирующую примесь, на выращиваемую ZnO пленку, в течение времени, достаточного для введения, по меньшей мере, приблизительно 1015 диффузантов/см3.
64. Способ по п.63, в котором ZnO пленку р-типа выращивают на подложке, используя молекулярный пучок, в котором легирующую примесь р-типа выбирают из группы, состоящей из элементов группы 1, группы 11, группы 5 и группы 15.
65. Способ по п.63, в котором ZnO пленку n-типа выращивают на подложке, используя молекулярный пучок, в котором примесь n-типа выбирают из группы, состоящей из алюминия, галлия и индия.
66. Способ по п.63, в котором две легированные ZnO пленки выращивают на подложке, чтобы формировать р-n-переход, причем первая легированная ZnO пленка представляет собой пленку р-типа и выращивается на подложке, а вторая ZnO пленка является пленкой n-типа и выращивается наверху пленки р-типа.
67. Способ по п.63, в котором две легированные ZnO пленки выращивают на подложке, чтобы формировать р-n-переход, причем первая легированная ZnO пленка представляет собой пленку n-типа и выращивается на подложке, а вторая ZnO пленка является пленкой р-типа и выращивается наверху пленки n-типа.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/128,516 | 1998-08-03 | ||
| US09/364,809 | 1999-07-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001105980A true RU2001105980A (ru) | 2003-05-20 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2556102C2 (ru) * | 2011-03-31 | 2015-07-10 | Рикох Компани, Лтд. | Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2556102C2 (ru) * | 2011-03-31 | 2015-07-10 | Рикох Компани, Лтд. | Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2338846A1 (en) | Zinc oxide films containing p-type dopant and process for preparing same | |
| US6610141B2 (en) | Zinc oxide films containing p-type dopant and process for preparing same | |
| Chu et al. | Films and junctions of cadmium zinc telluride | |
| CA1332697C (en) | Ion implantation and annealing of compound semiconductor layers | |
| US8546797B2 (en) | Zinc oxide based compound semiconductor device | |
| WO2004074556A3 (ja) | β‐Ｇａ2Ｏ3系単結晶成長方法、薄膜単結晶の成長方法、Ｇａ2Ｏ3系発光素子およびその製造方法 | |
| US4735910A (en) | In-situ doping of MBE grown II-VI compounds on a homo- or hetero-substrate | |
| GB2361480A (en) | Forming p-type semiconductor film and light emitting device using the same | |
| KR100901427B1 (ko) | 반도체 재료 및 이를 이용한 반도체 소자 | |
| RU2001105980A (ru) | Пленки из оксида цинка, содержащие примесь p-типа, и способ их изготовления | |
| US4389256A (en) | Method of manufacturing pn junction in group II-VI compound semiconductor | |
| US4725563A (en) | ZnSe green light emitting diode | |
| Sivananthan et al. | Recent progress in the doping of MBE HgCdTe | |
| Wu | HgCdTe MBE technology: A focus on chemical doping | |
| US7923758B1 (en) | Method and apparatus for producing gallium arsenide and silicon composites and devices incorporating same | |
| Ullrich et al. | The formation of GaAs/Si photodiodes by pulsed-laser deposition | |
| Takenoshita et al. | Preparation and Some Properties of CuInSe2 on ZnSe Heterojunction Grown by LPE | |
| JP3140037B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| Wu | HgCdTe MBE Technology: A Focus On Chemical Doping | |
| JP2001168391A (ja) | 光電変換機能素子の製造方法 | |
| Depuydt et al. | Growth and Doping of Zinc Selenide by Molecular Bean Epitaxy | |
| Britt | _: Thin Film Cadmium Telluride, Zinc Telluride, and Mercury Zinc Telluride Solar Cells Organization: University of South Florida, Tampa, Florida | |
| by MOCVD | with Eg< 3 e V have been investigated. The incorporation of AI into Cd1. xZnxS films becomes difficult at bandgap energies higher than about 2.8 e V (Fig. 1). Thin film II-VI heterojunctions have been prepared by the in-situ deposition of AI-doped Cdo. 7Zno. 3S (Eg-2.8 eV), an absorber, and the ohmic contact on an n were deposited by MOCVD using DEZn and ethanol in an He atmosphere with� F6 | |
| Lin et al. | The Annealing of Phosphorus-Ion-Implanted Copper Indium Disulfide by A Pulsed Electron Beam | |
| JPH0669130A (ja) | ｎ型ＺｎＳｅの成長方法 |