触媒反応生成高エネルギーH_2Oを用いて堆積したZnO膜へのN_2O添加効果(材料デバイスサマーミーティング)
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概要
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白金ナノ粒子表面での水素と酸素の自己発熱反応を利用して高エネルギーH_2Oを生成し、気相中でアルキル亜鉛ガスと衝突させ高エネルギーZnOプリカーサを生成し、サファイア基板に供給しZnO膜を作製した。同時に気相中でN_2Oガスを添加し、N_2Oガス圧力を変化させて作製したZnO膜について、電気的、光学的特性の評価を行った。表面モフォロジーは、6角錐状の明確なファセットが観察されN_2Oを添加することでファセット径が増大した。Hall効果測定ではいずれの試料もn型を示したが、N_2Oを添加することで移動度が向上し、キャリア濃度は減少した。最も移動度の高い試料では室温において234cm^2/Vs、100Kにおいて1100cm^2/Vsの値を示した。キャリア密度はN2O添加膜で4-5×10^16 cm^-3で、N2Oガス添加により減少した。15KにおけるPL測定ではN2Oを添加した試料からは中性ドナー束縛励起子のD0X-4LOまでのフォノンレプリカと自由励起子FXA(n=2)のピークが観察され、光学的にも良好な結晶であることが分かった。窒素の一部はアクプターとしてドナーを補償しているが、一部は膜中の欠陥の低減に寄与していると考えられた。
- 2013-06-14
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