一种氮掺杂ZnO的受主激活方法

摘要

一种氮掺杂的ZnO的受主激活方法，属于半导体材料领域，特别涉及一种采用射频等离子体金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术作为氮掺杂ZnO后期退火技术。本发明的目的为克服氮掺杂p型ZnO难以获得的缺点，提供一种利用射频等离子体退火技术，将氮掺杂的ZnO在氮的氧化物等离子体进行高温退火，从而获得高效稳定的p型ZnO掺杂方法。由于在气氛中形成高激活性的氮与氧，可以防止氮掺杂的ZnO中的氮逸出，同时也防止了ZnO中氧的脱附，又同时进行了氮掺杂ZnO中氮受主的激活，从而实现了p型ZnO的制备，进而可以制备出ZnO的pn结发光二极管器件。

主权项

1.一种氮掺杂ZnO的受主激活方法，其特征是步骤如下：利用射频等离子体设备来对N掺杂ZnO薄膜进行处理来激活N受主杂质从而获得高质量p型ZnO薄膜的方法；将N掺杂的ZnO在N的氧化物的等离子体气氛中进行高温(500～800℃)退火处理，从而实现高质量的p型N掺杂的ZnO的制备；本发明对不同N掺杂浓度的ZnO退火，通过调节氮的氧化物气体源量、射频等离子体电源功率、退火温度及退火时间来实现不同掺杂浓度的p型ZnO薄膜的制备；(1)将低温生长的N掺杂的ZnO薄膜原位放置于衬底片托盘上；(2)当反应室真空度达到10Pa以下时，即可启动反应室的涡轮分子泵；反应室的真空度达到3×10-3Pa时，停分子泵，准备退火；(3)通入N的氧化物气体，在真空度为10Pa～80Pa时，开启射频等离子体电源，设定功率为100～450W，开始等离子体启辉放电；(4)加热N掺杂的ZnO薄膜，升温到500～800℃中某一温度点，将N掺杂的ZnO薄膜进行热处理10～60分钟；(5)退火完成后，缓慢降温到400℃以下时，关闭射频电源，关闭气体阀门，继续缓慢降到室温后即可取出处理后的N掺杂的ZnO薄膜。