Những tiến bộ gần đây trong quá trình chế tạo ZnO

S. J. Pearton1, D. P. Norton1, K. Ip1, Young-Woo Heo1, T. Steiner2
1Department of Materials Science and Engineering, University of Florida, Gainesville, Florida, 32611
2Air Force Office of Scientific Research, Arlington, Virginia 22217

Tóm tắt

Trong bài viết này, chúng tôi trình bày một cái nhìn tổng quan về những kết quả gần đây trong việc phát triển các quy trình chế tạo cải tiến cho các thiết bị ZnO với các ứng dụng tiềm năng trong phát quang tia UV, thiết bị chức năng spin, cảm biến khí, điện tử trong suốt, và các thiết bị sóng âm bề mặt. Ngoài ra, còn có sự quan tâm đến việc tích hợp ZnO với các bán dẫn có khoảng băng rộng khác, chẳng hạn như hệ AlInGaN. Chúng tôi tóm tắt những tiến bộ gần đây trong việc kiểm soát doping kiểu n và kiểu p, các phương pháp xử lý vật liệu, chẳng hạn như cấy ion để doping hoặc cách ly, hình thành tiếp xúc Ohmic và Schottky, ăn mòn bằng plasma, vai trò của hydro trong độ dẫn kiểu n nền của nhiều màng ZnO, và cuối cùng, thành tựu gần đây về từ tính ferromagnetic ở nhiệt độ phòng trong ZnO được pha tạp kim loại chuyển tiếp (Mn hoặc Co). Điều này có thể dẫn đến một loại thiết bị spintronic khác, trong đó spin của các hạt tải điện được khai thác thay vì điện tích như trong các cấu trúc truyền thống hơn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

2001, Mater. Sci. Eng., B, 80, 383, 10.1016/S0921-5107(00)00604-8

1999, Appl. Phys. Lett., 74, 507, 10.1063/1.124223

2001, Appl. Phys. Lett., 78, 2842

1999, III-V’s Review, 12, 28

2000, Mater. Sci. Eng., B, 75, 190, 10.1016/S0921-5107(00)00372-X

1999, Appl. Phys. Lett., 75, 811, 10.1063/1.124521

1999, Phys. Rev. Lett., 82, 2552, 10.1103/PhysRevLett.82.2552

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 956, 10.1063/1.1448175

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 956, 10.1063/1.1448175

1999, Appl. Phys. Lett., 76, 507

2000, Appl. Phys. Lett., 76, 3257, 10.1063/1.126599

2000, J. Appl. Phys., 87, 4430, 10.1063/1.373088

1999, J. Appl. Phys., 85, 2595, 10.1063/1.369577

2000, Appl. Phys. Lett., 77, 475, 10.1063/1.127015

1999, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2, 38, L1205, 10.1143/JJAP.38.L1205

2002, Solid-State Electron., 46, 1631

1997, J. Vac. Sci. Technol. A, 15, 1663, 10.1116/1.580917

1975, Indian J. Pure Appl. Phys., 13, 486

1957, Phys. Rev., 108, 222, 10.1103/PhysRev.108.222

1999, Phys. Rev. Lett., 82, 2552, 10.1103/PhysRevLett.82.2552

2000, Mater. Sci. Eng., B, 71, 301, 10.1016/S0921-5107(99)00395-5

2002, Phys. Rev. Lett., 88, 045504, 10.1103/PhysRevLett.88.045504

2002, Phys. Status Solidi B, 229, 221, 10.1002/1521-3951(200201)229:1<221::AID-PSSB221>3.0.CO;2-F

2001, J. Phys.: Condens. Matter, 13, 9001

2000, Phys. Rev. Lett., 85, 1012, 10.1103/PhysRevLett.85.1012

1988, Phys. Rev. B, 38, 9746, 10.1103/PhysRevB.38.9746

1988, Appl. Phys. Lett., 52, 138, 10.1063/1.99030

2000, Mater. Sci. Eng., B, 71, 301, 10.1016/S0921-5107(99)00395-5

2000, Thin Solid Films, 366, 107, 10.1016/S0040-6090(00)00746-X

1998, J. Cryst. Growth, 184, 605

1978, J. Appl. Phys., 49, 1188, 10.1063/1.325059

1952, Z. Elektrochem., 60, 149

1954, J. Chem. Phys., 22, 250, 10.1063/1.1740044

1995, Inorg. Mater., 31, 663

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 622, 10.1063/1.1494125

1996, J. Cryst. Growth, 161, 190, 10.1016/0022-0248(95)00634-6

1965, Physik Cond. Mater., 3, 311

1992, J. Lumin., 54, 35, 10.1016/0022-2313(92)90047-D

1993, Appl. Phys. Lett., 63, 1375, 10.1063/1.109681

1991, J. Vac. Sci. Technol. A, 9, 286, 10.1116/1.577502

1997, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1, 36, 6008, 10.1143/JJAP.36.6008

1976, Thin Solid Films, 32, 87, 10.1016/0040-6090(76)90564-2

1963, Phys. Rev., 130, 989, 10.1103/PhysRev.130.989

1986, Mater. Sci. Forum, 10, 863

2001, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1, 40, 5615, 10.1143/JJAP.40.5615

2002, Phys. Rev. B, 66, 073202, 10.1103/PhysRevB.66.073202

1999, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2, 38, L166, 10.1143/JJAP.38.L166

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 1334, 10.1063/1.1450041

1997, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2, 36, L1453, 10.1143/JJAP.36.L1453

2001, J. Cryst. Growth, 223, 135, 10.1016/S0022-0248(00)00952-0

2000, J. Cryst. Growth, 209, 526, 10.1016/S0022-0248(99)00613-2

2001, Phys. Rev. Lett., 86, 5723, 10.1103/PhysRevLett.86.5723

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 1830, 10.1063/1.1504875

2003, Appl. Phys. Lett., 83, 63, 10.1063/1.1591064

2003, Appl. Phys. Lett., 83, 1128, 10.1063/1.1594835

2000, Appl. Phys. Lett., 76, 3257, 10.1063/1.126599

2000, J. Cryst. Growth, 216, 330, 10.1016/S0022-0248(00)00437-1

2001, Physica B, 308, 912

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 2869, 10.1063/1.1470703

2002, J. Appl. Phys., 91, 3922, 10.1063/1.1452778

2001, Phys. Rev. B, 64, 085120, 10.1103/PhysRevB.64.085120

2001, Phys. Rev. B, 63, 075205, 10.1103/PhysRevB.63.075205

2003, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Forum, 78, 53

2003, Appl. Phys. Lett., 83, 1128, 10.1063/1.1594835

2003, J. Appl. Phys., 93, 2972, 10.1063/1.1542939

2002, Appl. Phys. Lett., 83, 3350

1997, J. Vac. Sci. Technol. A, 15, 1663, 10.1116/1.580917

1998, J. Appl. Phys., 83, 7844, 10.1063/1.367959

2001, J. Electrochem. Soc., 148, G1, 10.1149/1.1344554

2001, Appl. Phys. Lett., 78, 3842, 10.1063/1.1379061

2003, Appl. Phys. Lett., 83, 3105, 10.1063/1.1618373

2003, J. Vac. Sci. Technol. B, 21, 1273, 10.1116/1.1575250

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 3546, 10.1063/1.1519095

1989, Appl. Phys. Lett., 55, 1960, 10.1063/1.102336

2002, Thin Solid Films, 420, 478

1994, Phys. Scr., T, 57, 122

2002, Solid-State Electron., 46, 1665, 10.1016/S0038-1101(02)00176-4

2000, Appl. Phys. Lett., 77, 1647, 10.1063/1.1308527

2001, J. Electrochem. Soc., 148, G114, 10.1149/1.1346617

2001, J. Vac. Sci. Technol. B, 18, 1406

2002, J. Electron. Mater., 31, 811, 10.1007/s11664-002-0242-0

2002, J. Electron. Mater., 31, 868, 10.1007/s11664-002-0197-1

1982, Solid-State Electron., 25, 91, 10.1016/0038-1101(82)90036-3

1965, Phys. Lett., 18, 218, 10.1016/0031-9163(65)90295-7

1970, J. Appl. Phys., 41, 3795, 10.1063/1.1659509

1988, J. Appl. Phys., 63, 1781, 10.1063/1.339919

2002, J. Mater. Res., 17, 1529, 10.1557/JMR.2002.0227

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 2132, 10.1063/1.1463700

2001, Appl. Phys. Lett., 79, 3074, 10.1063/1.1415050

2003, Appl. Phys. Lett., 82, 400, 10.1063/1.1536264

2003, J. Vac. Sci. Technol. A, 21, 1603, 10.1116/1.1589530

2003, Appl. Phys. Lett., 83, 1575, 10.1063/1.1604173

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 73, 10.1063/1.1482783

2001, Physica B, 308, 899

2001, Phys. Rev. Lett., 86, 2601, 10.1103/PhysRevLett.86.2601

2002, Phys. Rev. Lett., 88, 045504, 10.1103/PhysRevLett.88.045504

1997, Appl. Phys. Lett., 70, 3516, 10.1063/1.119218

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 2869, 10.1063/1.1470703

1999, Phys. Status Solidi B, 212, 89, 10.1002/(SICI)1521-3951(199903)212:1<89::AID-PSSB89>3.0.CO;2-A

1997, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2, 36, L289, 10.1143/JJAP.36.L289

2001, Appl. Surf. Sci., 175, 567

2001, J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 12, 87

2000, J. Electrochem. Sci., 147, 4625, 10.1149/1.1394113

1995, J. Vac. Sci. Technol. A, 13, 719, 10.1116/1.579814

1999, J. Appl. Phys., 86, 1, 10.1063/1.371145

2001, Appl. Phys. Lett., 79, 3074, 10.1063/1.1415050

2001, J. Phys.: Condens. Matter, 13, 8989

2003, Appl. Phys. Lett., 82, 385, 10.1063/1.1539927

1980, J. Phys. C, 13, 3855, 10.1088/0022-3719/13/20/009

2002, J. Mater. Res., 17, 1529, 10.1557/JMR.2002.0227

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 2132, 10.1063/1.1463700

2002, Phys. Rev. B, 66, 165205, 10.1103/PhysRevB.66.165205

1998, Phys. Rev. B, 57, 12151, 10.1103/PhysRevB.57.12151

2001, Physica B, 308, 945

2003, Proc. IEEE, 91, 715, 10.1109/JPROC.2003.811803

1998, Science, 281, 951, 10.1126/science.281.5379.951

2000, J. Vac. Sci. Technol. B, 18, 2039, 10.1116/1.1305944

2002, Semicond. Sci. Technol., 17, 377, 10.1088/0268-1242/17/4/310

2003, J. Appl. Phys., 93, 1, 10.1063/1.1517164

2003, Mater. Sci. Eng., R., 40, 137, 10.1016/S0927-796X(02)00136-5

2000, Science, 287, 1019, 10.1126/science.287.5455.1019

2002, Semicond. Sci. Technol., 17, 367, 10.1088/0268-1242/17/4/309

2003, J. Phys.: Condens. Matter, 15, R1583

2004, Appl. Surf. Sci., 228, 173

2003, Appl. Phys. Lett., 83, 4577, 10.1063/1.1630839

2003, Appl. Phys. Lett., 82, 4516, 10.1063/1.1583145

2000, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2, 39, L555, 10.1143/JJAP.39.L555

2001, Physica C, 10, 260

1999, Appl. Phys. Lett., 75, 3366, 10.1063/1.125353

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 4561, 10.1063/1.1487927

2003, Appl. Phys. Lett., 82, 239, 10.1063/1.1537457

2003, Appl. Phys. Lett., 83, 5488, 10.1063/1.1637719

1986, Mater. Sci. Forum, 10, 863

2000, Appl. Phys. Lett., 76, 3257, 10.1063/1.126599

2001, Phys., E10, 260

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 2217, 10.1063/1.1508168

1999, Mater. Sci. Forum, 302, 105

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 4212, 10.1063/1.1525885

2003, J. Mater. Res., 17, 1529

1999, Appl. Phys. Lett., 75, 3366, 10.1063/1.125353

2001, Appl. Phys. Lett., 78, 958, 10.1063/1.1348323

2001, Appl. Phys. Lett., 78, 3824, 10.1063/1.1377856

2002, J. Appl. Phys., 92, 6066, 10.1063/1.1513890

2002, Solid State Commun., 121, 371, 10.1016/S0038-1098(01)00464-1

2001, Appl. Phys. Lett., 79, 988, 10.1063/1.1384478

2001, Solid State Commun., 120, 439, 10.1016/S0038-1098(01)00400-8

2002, Appl. Phys. Lett., 80, 3358, 10.1063/1.1478146

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 4020, 10.1063/1.1517405

2003, Nature Mat., 2, 673, 10.1038/nmat984

2002, Appl. Phys. Lett., 81, 42129

2003, J. Appl. Phys., 93, 7676, 10.1063/1.1556115

2002, IEEE Trans. Magn., 38, 2877, 10.1109/TMAG.2002.803133

2001, Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 666, F4

2003, Sens. Actuators B, 93, 92, 10.1016/S0925-4005(03)00244-2

1998, Mater. Lett., 35, 33, 10.1016/S0167-577X(97)00215-2

1994, Sens. Actuators B, 84, 258