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近几年商业上对研制高效的蓝光LED和短波长激光二极管的强烈需求,使人们掀起了对可产生短波长的宽禁带半导体材料的研究热潮.作为继GaN之后的新一代短波长半导体光电材料,ZnO宽禁带半导体材料具有广阔的应用前景.金属有机物化学气相淀积(Metalorganic Chemical Vapor Deposition,简写MOCVD)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术,不仅具有超薄层、陡界面外延生长的能力,而且还具有设备简单、操作方便、便于大规模生产等特点.我们用MOCVD技术分别以DMZn和THF作为Zn源和O源、以氮气作为载气、在蓝宝石(0001方向)衬底上生长了ZnO薄膜.研究发现在850℃和N<,2>气氛中退火一个小时后,ZnO薄膜的晶体质量和发光性能大大提高,晶粒尺寸增大.退火后的ZnO薄膜除了有很强的峰值波长在378nm(3.28eV)紫外发光峰,还观察到发光中心在416nm(2.98eV)左右的紫光峰.我们认为紫光发光峰是由于ZnO薄膜的晶粒间界处存在的界面俘获陷阱导致的辐射复合发光,而且紫外峰的强度与薄膜的晶体质量有很大关系.ZnO薄膜(002)方向的XRD衍射峰的半峰宽达到0.19°,获得了室温下378nm的紫外发射峰和低温下370nm的紫外发射峰,表明退火后的ZnO薄膜具有良好的晶体质量.我们用MOCVD技术以二乙基锌(DEZn)作为Zn源、二茂镁(cP<,2>Mg)作为Mg源、用乙醇作为O源、用氮气作为载气在蓝宝石衬底上生长Mg<,x>Zn<,1-x>O薄膜.我们发现440℃下生长的样品发光强度最大,510nm左右的由氧空位引起的绿光峰随着生长温度的提高而减弱;薄膜的带隙随着Mg含量的增加(x=0.073、0.13、0.19和0.238)分别蓝移了25meV、33meV、50meV和59meV,可见Mg掺杂ZnO可有效调节禁带宽度,Mg<,x>Zn<,1-x>O可以作为ZnO的理想的势垒材料;Mg<,x>Zn<,1-x>O薄膜XRD(002)方向衍射峰随x的增大而向大角度方向移动,表明晶格常数c减小,Mg<2+>半径(0.78A)和Zn<2+>半径(0.83A)相差不大,所以Mg<2+>取代Zn<2+>不会引起晶格参数的严重失配;生长的样品的均匀性很好,载流子浓度和迁移率有变小的趋势,但他们的变化并不明显,都在同一个数量级,说明在这些方面也是ZnO合适的势垒层.