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氧化锌(ZnO)是一种直接带隙的宽禁带半导体材料,具有良好的热稳定性,是制备高性能紫外发光器件的重要备选材料之一。与体材料相比,ZnO纳米线具有更加独特的物理化学性能,因而受到人们广泛的研究。然而,由于ZnO材料中诸多施主型缺陷的存在和受主的低固溶度,导致难以制备P型ZnO,从而限制了其实用化。一种行之有效的解决方案即为利用P-GaN和ZnO纳米线形成异质P-N结,此方案的关键问题在于如何在P-GaN基底上得到具备优良性能ZnO纳米线。针对于此,本论文展开了一系列研究,利用水热法生长ZnO纳米线,主要研究内容如下: 一、直接在P-GaN上生长ZnO纳米线。通过改变ZnO纳米线生长温度、反应液的浓度、反应液的PH值等生长条件,制备得到晶体质量较好、尺寸分布较均一的ZnO纳米线。生长得到的ZnO纳米线的直径为200nm,XRD测试显示其在(0002)有很强的衍射峰,PL测试显示在380nm附近有一个很强的紫外发射峰。 二、通过引入GaN量子点作为ZnO纳米线的成核点,在高密度GaN量子点上生长ZnO纳米线,并获得了取向性好、晶体质量高的ZnO纳米线,并且其发光性能优于直接在P-GaN基底上生长的ZnO纳米线。 三、考虑到极化效应的存在会降低器件的复合效率,本文还开展了在a-GaN基底上生长非极性面ZnO纳米线的研究。通过优化各生长参数,最终在a-GaN上生长得到了a-ZnO。