Nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhĩm III (Al, Ga, In) tại vị trí của nguyên tử Zn

Một phần của tài liệu LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TÀI NĂNG NGHIÊN CỨU MỐI NỐI DỊ THỂ PN TRÊN NỀN VẬT LIỆU ZnO (Trang 87 - 88)

vị trí của nguyên tử Zn

Các nguyên tử này cũng cĩ khả năng cho điện tử với các mức năng lượng ion hĩa 53 meV, 55 meV và 63 meV tương ứng với Al, GaIn (lớn hơn gần ba lần năng lượng nhiệt ở nhiệt độ phịng). Các nguyên tử này cĩ thể khuếch tán trong ZnO từ các đế (sapphire đối với Al, GaN với Ga) trong quá trình phủ các màng mỏng bằng phương pháp epitaxy.

Nguyên tử của các nguyên tố này thay thế nguyên tử Zn và là các tâm cho điện tử “cạn”. Ở nhiệt độ thấp, điện tử dư ra vẫn cịn được liên kết với nguyên tử và cĩ trạng thái nằm gần rìa vùng dẫn (CBM). Khi nhiệt độ tăng lên, điện tử này được kích thích và chuyển lên vùng dẫn, từ đĩ di chuyển tự do. Đối với Al, năng lượng hình thành thấp so với trong mạng lưới nhơm nguyên khối. Mật độ 8 × 1020 cm-3 cũng đã được tìm thấy. Đối với Ga, các thí nghiệm cho thấy mật độ cao, vào khoảng 1020 cm-3, cũng khơng thay đổi chất lượng của màng mỏng nhưng cường độ phát sáng giảm đi khi mật độ này vượt qua 2.6 × 1019 cm-3.

vị trí của nguyên tử O

Nguyên tử của các nguyên tố này cĩ thể khuếch tán dễ dàng vào ZnO. F cĩ thể thay thế O trong tinh thể và trở thành tâm cho điện tử “cạn”. Năng lượng ion hĩa của F là 80 meV và năng lượng hình thành thấp. Mật độ cĩ thể đạt được mức 5 × 1020 cm-3.

Các tạp chất kể trên đều là các chất cho điện tử. Ngồi ra ZnO cịn cĩ thể bị pha tạp bởi các chất nhận điện tử, sẽ được trình bày trong phần tiếp theo.

Một phần của tài liệu LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TÀI NĂNG NGHIÊN CỨU MỐI NỐI DỊ THỂ PN TRÊN NỀN VẬT LIỆU ZnO (Trang 87 - 88)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(104 trang)
w