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近年以来,为了获得ZnO基LED紫外电致发光,人们对能带带隙工程制备的ZnO垒层和阱层材料做了深入的研究。考虑到Cd和Zn均为+2价元素,并且CdO具有更窄的直接带隙2.3 eV,当Cd掺入ZnO晶格替代Zn的位置形成ZnCd O合金时,其带隙随着Cd含量的增加而逐渐减小。因此,ZnCdO是ZnO体系的理想阱型材料。本论文将围绕ZnCdO薄膜的制备及其光电性能的表征来展开,以期实现以激子复合为主、高效稳定、波长可调的电致发光。理论研究表明,CdO的价带顶(VBM)能量位置比ZnO的高很多,这意味着通过Cd与ZnO的合金化可能提高ZnCdO的VBM能级位置,降低受主离化能,提高受主掺杂浓度,有利于获得低电阻、高空穴浓度的p型ZnCdO三元合金材料。本论文采用射频磁控溅射技术制备Na掺、N掺和Na-N共掺的ZnCdO,结合热处理技术实现ZnCdO薄膜的p型转变。采用XRD、TEM、XPS、UV、PL、Hall-effect等表征手段深入研究了ZnCdO的结构和光电性能。在Na掺ZnCdO(ZCO:Na)的制备中,通过改变溅射气体中Ar和O2间的流量比(Ar:O2)获得了不同Na掺杂浓度的ZCO:Na,其最佳p型导电的ZCO:Na空穴浓度可达1016 cm-3数量级,同时实现了较大幅度的带隙调控(3.37-3.04 eV)。在此基础上,通过优化退火条件,发现退火温度(Tann)和退火时间(tann)对ZCO:Na的导电性能影响较大,只有在合适的、较小范围变化的Tann和tann下使Nai、Hi蒸发,同时使部分Nai施主转变成NaZn受主,才能获得p型性能较好的ZCO:Na薄膜。经过600°C、30 min退火处理后,获得了最佳p型导电的ZCO:Na,其载流子浓度为2.98×1017cm-3。在N掺ZnCdO(ZCO:N)的制备中,改变工作气体N2与Ar间的流量比(N2:Ar),制得了高度择c向生长的ZCO:N薄膜。当N2:Ar从0:1增加至4:1时,紫外吸收蓝移,相比于纯ZnO,实现了14.2%的带隙调控。当N2:Ar=1:2时,ZCO:N表现出较好的p型导电性能。在成功制得p型ZCO:Na和ZCO:N薄膜的基础上,本论文进一步探究制备了Na-N共掺的ZnCdO[ZCO:(Na,N)]薄膜。其中,XPS的分析结果表明,Na和N主要以NaZn和NO受主的形式存在。因此,对比Na单掺或N单掺,ZCO:(Na,N)的受主浓度提升显著,其空穴浓度最高可达7.84×1018cm-3。这一系列工作将为ZnO基LED和LD器件的设计开发打下坚实的基础。