Si襯底上低壓MOCVD生長ZnS，ZnSe薄膜和ZnSe量子點.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)勢與寬帶Ⅱ-Ⅵ族材料在光電特性方面的優(yōu)勢結(jié)合起來,使器件兼有高性能和低成本的優(yōu)點.本論文利用金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)系統(tǒng)控制生長條件制備了ZnS、ZnSe薄膜和ZnSe量子點.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.隨著生長溫度的降低,ZnS單晶薄膜質(zhì)量提高,由在300℃時得到較小 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)實驗中ZnSe薄膜生長速率主要

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)計量比.ZnSe薄膜樣品在77 K時,光致發(fā)光譜中只觀測到了近帶邊的發(fā)射,而且這一發(fā)光一直持續(xù)到室溫,說明在Si襯底上LP-MOCVD外延生長的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生長模式制備了5個周期循環(huán)生長的ZnSe/ZnS量子結(jié)構(gòu)的樣品.當(dāng)ZnSe生長時間縮短時,其77K的PL譜峰藍移增大.對樣