毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
一、引言
宽禁带半导体在制备短波长光电子器件（LED、LD、光探测器等）领域中具有广泛的应用引起人们强烈的研究兴趣。MgxZn1-xO是ZnO基II-VI族宽带隙三元合金半导体，MgxZn1-xO不但具有ZnO优越的光学性质，理论上，通过改变其中Mg的百分比，其带隙可以在3.37 eV~7.80 eV范围内连续调节。因此，MgxZn1-xO在制作紫外及深紫外半导体光电器件中具有广阔的应用前景。本课题围绕Mg组分依赖的MgxZn1-xO薄膜的物性开展系列研究，重点研究立方相MgxZn1-xO薄膜对紫外-可见光谱的吸收及光致发光性质。
二、正文
近年来，随着对宽禁带半导体研究的深入，III族氮化物基蓝色激光器，发光二极管，和紫外光探测器的商业化开始涌现。但是III-V族半导体薄膜因生成条件和成本很高，而且缺乏合适的衬底材料，并不能成为光电子器件最为优秀的材料。作为III族氮化物的替代物，对宽带隙的ZnO、MgO以及其合金MgxZn1-xO的研究具有很重要的实际意义。对ZnO的n型掺杂和p型掺杂控制和MgZnO宽带隙半导体工程的成功，加快了其在异质结构器件中的应用。MgxZn1-xO宽带隙材料可以在紫外-深紫外光谱范围内发光，这使其可以用于制作各种短波长发光和吸收器件，并且可以作为III族氮化物替代材料。
1、 MgZnO简介
MgxZn1-xO是能在紫外光谱范围内发光的新型宽带隙半导体材料。ZnO具有六角纤锌矿结构，带隙可达3.4 eV；MgO具有立方盐岩矿结构，带隙可达7.8eV。MgZnO为ZnO晶体和MgO晶体的合金，具有3.4-7.8 eV之间可调的带隙，MgO和ZnO晶体结构虽然不同，但是Mg2 和Zn2 的离子半径（1.36 和1.25 ）相近，因此混合在一起形成的MgxZn1-xO晶格畸变很小。有研究表明，当Mg组分的比例小于40%时，MgxZn1-xO呈现纤锌矿结构，Mg组分在40%-50%之间的时，MgxZn1-xO出现六角相和立方相并存的结构，Mg组分大于50%时，MgxZn1-xO呈现立方相结构。因此通过改变Mg组分，可以得到不同晶格结构的MgxZn1-xO。随着Mg组分的变化，MgxZn1-xO的光学带隙可以在紫外及深紫外波段也是连续可调的。MgZnO薄膜光致发光对温度的依赖性研究表明，在特定的温度范围内，发光强度随着温度的增加而增加，当温度达到一定程度时，发光强度开始降低。由H. Zhu等人的研究成果，这一奇特的现象可能是由于激子局域态所导致[7]。
2、 MgZnO薄膜的制备
MgZnO薄膜的制备方法有很多种，如分子束外延（MBE），金属有机化学气相沉积（MOCVD），脉冲激光沉积（PLD），射频磁控溅射（Rf-magnetron sputter），电子束蒸发等。电子束蒸发技术具有简单、成本低等特点。在薄膜生长过程中，可以通过选择Zn\Mg比例制备靶材来控制MgxZn1-xO 薄膜中Mg的含量。
3、 研究进展及方向
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