MgZnO/ZnO异质结构的发光性质研究

人工晶体学报, 2003, 32(6): 550-554. doi: 10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.003

MgZnO/ZnO异质结构的发光性质研究

吴春霞 ^1, , 吕有明 ^2, , 李炳辉 ^3, , 赵东旭 ^4, , 刘益春 ^5, , 申德振 ^6, , 张吉英 ^7, , 范希武 ^8,

1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,激发态物理重点实验室,长春,130022

2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,激发态物理重点实验室,长春,130022

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基金项目: 国家自然科学基金(60176003，60278031) 中国科学院"百人计划" 国家高技术研究发展计划(863计划)(2001AA31112) 中国科学院知识创新工程项目

关键词： ZnO/MgZnO异质结构 , P-MBE , 光致发光谱

Photoluminescence Properties of MgZnO/ZnO Heterostructure Fabricated by P-MBE Method

本文利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)技术在蓝宝石 (Al2O3) 衬底上生长了Mg0.12Zn0.88O(100nm)/ZnO (20nm) /Mg0.12Zn0.88O (40nm) 异质结构,测得样品的X射线衍射谱表明,在34.56°的位置出现很强的(002)方向衍射峰,其半高宽度为0.20°,比Mg0.12Zn0.88O合金薄膜的半高宽度0.15°明显展宽.通过光致发光谱研究了MgZnO/ZnO/MgZnO异质结构的光学性质,室温下测得在370nm(3.35eV)位置有很强的紫外发光,而在348nm (3.56eV)的位置处有一个较弱的发光,这两个峰分别被归结于来自ZnO层和MgZnO盖层的发光.室温下的吸收光谱中,在上述两个峰的位置附近分别存在很明显的吸收,指示了带边吸收来自于MgZnO和ZnO两种材料.通过变温发光谱研究了异质结构中载流子弛豫、复合的规律.随着温度增加,来自于ZnO层和MgZnO层的发光强度比增加,这归结为MgZnO/ZnO异质结构存在界面势垒所致.

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