ZnO单晶薄膜的极性控制生长及MgZnO中紫外探测器的研制

利用射频等离子体辅助分子束外延法研究蓝宝石（0001）面及硅（111）面上制备单一极性ZnO单晶薄膜的方法。采用衬底表面预处理工艺（如氮化或引入表面活性剂等）修正衬底表面原子结构和成核过程从而抑制ZnO反相畴的形成。利用分子束外延-隧道扫描显微镜联合系统研究衬底表面预处理前后的原子结构、电子态以及界面结构，探索在无极性衬底上外延生长ZnO薄膜的极性选择机理。研究极性ZnO薄膜的物理和化学特性以及极性对p-型掺杂的影响。在此基础上生长高质量MgZnO单晶薄膜，研制具有自主知识产权、光响应时间在亚微秒级、截止波长在310nm左右的MgZnO中紫外探测器原型器件。这对发展我国宽禁带半导体材料和光电子器件，对国防高技术的发展具有重要意义。