Si基片SiC过渡层的ZnO异质外延及其光电特性

本课题主要探索用SiC为过渡层在Si基片上外延ZnO单晶薄膜,并研究其光电特性，以期制备出性能优异的光电器件。外延高质量ZnO薄膜是提高发光性能、制备良好的p-n结的基础，也是开ZnO光电器件的首要问题。同质外延由于价格昂贵而不利于推广应用，因此，采用价格低廉的异质外延制备ZnO单晶薄膜是值得探索和正在探索的方向。Si是非常成熟、应用最广而又价格最便宜的半导体材料，用Si基片外延ZnO不仅可以大大降低成本，而且有利于光电集成。但由于晶格失配和热失配严重，很难直接在Si上外延出ZnO单晶薄膜。本课题采用SiC作过渡层就是为了解决上述问题而提出的、国内外还没有人探索过的新方法。为此研制的具有独特功能的"连通式双反应室高温MOCVD设备"，可避免ZnO和SiC在生长时的交叉污染，保证了该设想的实施。初步实验结果表明该方法不仅可改善ZnO薄膜的结晶状况，同时还可能产生新的特性，制备出新型光电器件。