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首页> 外文期刊>Journal of Crystal Growth >High-electron-mobility ZnO epilayers grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy
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High-electron-mobility ZnO epilayers grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy

机译：等离子体辅助分子束外延生长的高电子迁移率ZnO外延层

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High-electron-mobility ZnO epilayers are grown on c-plane sapphire with ZnO/MgO double-buffer layers by plasma-assisted molecular beam epitaxy. Reflection high-energy electron diffraction and transmission electron microscopy analysis showed the growth mode of ZnO buffer layers (LT-ZnO) grown at low temperature significantly affected the structural properties of the ZnO epilayers grown at high temperature, thereby affecting the electrical properties of the epilayers. When LT-ZnO was grown at a high-growth-rate, three-dimensional growth dominated and threading dislocation (TD) density was as high as ca. 1 x 10~(10) cm~(-2). By using the low growth rate of LT-ZnO, two-dimensional growth dominated and TD density was reduced by one order of magnitude, down to ca. 2 x 10~9 cm~(-2), yielding significantly improved electrical properties of the ZnO epilayers. The highest electron mobility in as-grown undoped ZnO film, 145 cm~2 V~(-1) s~(-1), was achieved at room temperature, comparable to the mobility previously reported for high-quality bulk ZnO.
机译：通过等离子辅助分子束外延，在具有ZnO / MgO双缓冲层的c面蓝宝石上生长高电子迁移率的ZnO外延层。反射高能电子衍射和透射电镜分析表明，低温生长的ZnO缓冲层（LT-ZnO）的生长模式显着影响高温生长的ZnO外延层的结构性能，从而影响外延层的电学性能。当LT-ZnO以高生长速率生长时，三维生长起主导作用，且线错位（TD）密度高达约。 1 x 10〜（10）厘米〜（-2）。通过使用低生长速率的LT-ZnO，二维生长起主导作用，TD密度降低了一个数量级，降低到大约。 2 x 10〜9 cm〜（-2），可显着改善ZnO外延层的电性能。在室温下，未生长的ZnO薄膜的最高电子迁移率达到145 cm〜2 V〜（-1）s〜（-1），与先前报道的高质量块状ZnO的迁移率相当。

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