Si襯底上低壓MOCVD生長(zhǎng)ZnS，ZnSe薄膜和ZnSe量子點(diǎn).pdf

1、寬帶Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料如ZnS、ZnSe因其優(yōu)異的光電特性成為藍(lán)綠半導(dǎo)體發(fā)光和激光光電子器件的重要候選材料.如果利用外延技術(shù),在硅襯底上外延生長(zhǎng)直接帶隙的寬帶Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料,就可以把硅在微電子集成技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)與寬帶Ⅱ-Ⅵ族材料在光電特性方面的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),使器件兼有高性能和低成本的優(yōu)點(diǎn).本論文利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)系統(tǒng)控制生長(zhǎng)條件制備了ZnS、ZnSe薄膜和ZnSe量子點(diǎn).主要取得了以下結(jié)果:1、利用LP-MOCVD

2、系統(tǒng),以H<,2>S和DMZn為源材料,未經(jīng)高溫預(yù)熱處理Si襯底,制備了ZnS單晶薄膜.隨著生長(zhǎng)溫度的降低,ZnS單晶薄膜質(zhì)量提高,由在300℃時(shí)得到較小 X-射線衍射FWHM的結(jié)果表明獲得了結(jié)晶質(zhì)量較高的ZnS單晶薄膜.ZnS薄膜中Zn/S原子比都接近1:1,制備的ZnS薄膜具有較好的化學(xué)計(jì)量比.2、利用LP-MOCVD系統(tǒng),以H<,2>Se和DMZn為源材料,在Si襯底上制備了ZnSe單晶薄膜.研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中ZnSe薄膜生長(zhǎng)速率主要

3、受DMZn流量控制.ZnSe薄膜中Zn/Se原子比都接近1:1,制備的ZnSe薄膜具有較好的化學(xué)計(jì)量比.ZnSe薄膜樣品在77 K時(shí),光致發(fā)光譜中只觀測(cè)到了近帶邊的發(fā)射,而且這一發(fā)光一直持續(xù)到室溫,說(shuō)明在Si襯底上LP-MOCVD外延生長(zhǎng)的ZnSe薄膜具有較高的質(zhì)量.3、采用LP-MOCVD系統(tǒng),在Si襯底上以V-W生長(zhǎng)模式制備了5個(gè)周期循環(huán)生長(zhǎng)的ZnSe/ZnS量子結(jié)構(gòu)的樣品.當(dāng)ZnSe生長(zhǎng)時(shí)間縮短時(shí),其77K的PL譜峰藍(lán)移增大.對(duì)樣