Aktualności
Fizyka przed Wyzwaniami Cywlizacyjnymi

17 stycznia 2019,
Instytut Fizyki PAN
CTT IFPAN
Centrum Transferu Technologii
Instytutu Fizyki PAN
Materiały - Epitaksjalny tlenek cynku

Opis

Cienkie warstwy tlenku cynku (ZnO) są wykonywane metodą osadzania warstw atomowych (ALD) na podłożu azotku galu (GaN). Materiał powstaje w procesie chemicznym w trakcie reakcji podwójnej wymiany z dwóch reagentów (prekursorów) takich jak woda dejonizowana (prekursor tlenowy) oraz dietylocynk - DEZ (prekursor cynkowy). Związek może być otrzymywany w zakresie temperatur od 250°C do 300°C. Maksymalna wielkość podłoża wynosi 20 cm średnicy.

 

Parametry

  • Grubość: 400 - 3000 nm
  • Tempo wzrostu: 0.4 nm/min
  • Ruchliwość: 120 - 200 cm2/Vs
  • Koncentracja nośników: 1018- 1019 cm-3
  • Typ nośników: n
  • Przerwa energetyczna: 3.4 eV
  • Chropowatość powierzchni: RMS <10 nm
  • Fotoluminescencja niskotemperaturowa (FWHM linii ekscytonowej): 4meV
  • FWHM krzywej odbić refleksu 00.2: 0.068°
  • Jednorodność pokrycia

 

Zastosowania

ZnO i GaN są materiałami półprzewodnikowymi badanymi dla wielu zastosowań np.: w elektronice, optoelektronice, biologii i medycynie. Własności fizyczne i chemiczne tlenku cynku oraz azotku galu powodują, że półprzewodniki te mogą być stosowane jako diody elektroluminescencyjne (LED), czujniki, przezroczyste urządzenia elektroniczne oraz komórki słoneczne. Detektory światła z zakresu głębokiego ultafioletu (UV) oparte na homozłączu  typu n-GaN/p-GaN są aktualnie szeroko badane. Pomimo faktu, że LED-y, diody laserowe i detektory wykorzystujące w swojej budowie GaN są dostępne w handlu, niektóre z ich właściwości wymagają dalszych ulepszeń. Nasze wstępne badania pokazują, że detektory UV oparte na ZnO mogą być nie tylko bardziej czułe, ale znacznie tańsze niż te na GaN.

 

Zgłoszenie patentowe:  P.395334 (27-06-2011)

Zdjęcie przekroju poprzecznego struktury ZnO/GaN wykonane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM).

Obraz powierzchni tlenku cynku (10 x 10 µm) wykonany mikroskopem sił atomowych (AFM).

Mapa sieci odwrotnych dla ZnO/GaN wykonana z wykorzystaniem dyfrakcji rentgenowskiej (XRD).


Osoby do kontaktu: prof. Marek Godlewski, e-mail: godlew@ifpan.edu.pl, tel: (+48) 22 116 32 57
Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Aleja Lotników 32/46, 02-668 Warszawa
tel.: (+48) 22 843 70 01 | fax: (+48) 22 843 09 26 | www.ifpan.edu.pl
NIP: 525-000-92-75, Regon: 000326061