Top

Published in:

2007 | OriginalPaper | Chapter

35. Doping Aspects of Zn-Based Wide-Band-Gap Semiconductors

Authors : Gertrude Neumark, Prof., Yinyan Gong, Igor Kuskovsky, Prof.

Published in: Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials

Publisher: Springer US

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config

AI-assisted search

Off

Abstract

The present Chapter deals with the wide-band-gap (defined here as greater than 2 eV) Zn chalcogenides, i.e. ZnSe, ZnS, and ZnO (mainly in bulk form). However, since recent literature on ZnS is minimal, the main coverage is of ZnSe and ZnO. In addition Zn_1−xBe_xSe (x ≤0.5) is included, since Be is expected to reduce degradation (from light irradiation/emission) in ZnSe. The main emphasis for all these materials is on doping, in particular p-type doping, which has been a problem in all cases. In addition, the origin of light emission in ZnO is not yet well established, so this aspect is also briefly covered.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

previous chapter II–IV Semiconductors for Optoelectronics: CdS, CdSe, CdTe

next chapter II–VI Narrow-Bandgap Semiconductors for Optoelectronics

35.1.

L. Svob, C. Thiandourme, A. Lusson, M. Bouanani, Y. Marfaing, O. Gorochov: Appl. Phys. Lett. 76, 1695 (2000)

35.2.

S. Kishimoto, T. Hasegawa, H. Kinto, O. Matsumoto, S. Iida: J. Cryst. Growth 214/215, 556 (2000)

35.3.

S. Kishimoto, A. Kato, A. Naito, Y. Yakamato, S. Lida: Phys. Status Solidi B 229, 391 (2002)

35.4.

Y. Abiko, N. Nakayama, K. Akimoto, T. Yao: Phys. Status Solidi B 229, 339 (2001)

35.5.

S. Nakamura, J. Yamaguchi, S. Takagimoto, Y. Yamada, T. Taguchi: J. Cryst. Growth 237/239, 1570 (2002)

35.6.

S. Kohiki, T. Suzuka, M. Oku, T. Yamamoto, S. Kishimoto, S. Iida: J. Appl. Phys. 91, 760 (2002)

35.7.

K. Ichino, Y. Matsuki, S. T. Lee, T. Nishikawa, M. Kitagawa, H. Kobayashi: Phys. Status Solidi C 1, 710 (2004)

35.8.

S. J. Pearton, D. P. Norton, K. Lp, Y. W. Heo, T. Steiner: J. Vac. Sci. Technol. B 22, 932 (2004)

35.9.

D. C. Look, B. Claflin: Phys. Status Solidi B 241, 624 (2004)

35.10.

G. F. Neumark: Mater. Lett. 30, 131 (1997)

35.11.

D. Albert, J. Nürnberger, V. Hock, M. Ehinger, W. Faschinger, G. Landwehr: Appl. Phys. Lett. 74, 1957 (1999)

35.12.

V. N. Jmerik, S. V. Sorokin, T. V. Shubina, N. M. Shmidt, I. V. Sedova, D. L. Fedorov, S. V. Ivanov, P. S. Kopʼev: J. Cryst. Growth 214/215, 502 (2000)

35.13.

H. Ebe, B.-P. Zhang, F. Sakurai, Y. Segawa, K. Suto, J. Nishizawa: Phys. Status Solidi B 229, 377 (2002)

35.14.

K. Katayama, T. Nakamura: J. Appl. Phys. 95, 3576 (2004)

35.15.

A. Wagg, F. Fischer, H.-J. Lugauer, Th. Litz, T. Gerhard, J. Nürnberger, U. Lunz, U. Zehnder, W. Ossau, G. Landwehr, B. Roos, H. Richter: Mater. Sci. Eng. B 43, 65 (1997)

35.16.

C. Verie: J. Cryst. Growth 184/185, 1061 (1998)

35.17.

F. C. Peiris, U. Bindley, J. K. Furdyna, H. Kim, A. K. Raudas, M. Grimsditch: Appl. Phys. Lett. 79, 473 (2001)

35.18.

S. J. Pearton, C. R. Abernathy, M. E. Overberg, G. T. Thaler, D. P. Northon, N. Theodorpoulou, A. F. Hebard, Y. D. Park, F. Ren, J. Kim, L. A. Boatner: J. Appl. Phys. 93, 1 (2003)

35.19.

Y. W. Heo, D. P. Norton, L. C. Tien, Y. Kwon, B. S. Kang, F. Ren, S. J. Pearton, J. R. LaRoche: Mater. Sci. Eng. R 47, 1 (2004)

35.20.

M. A. Haase, H. Cheng, J. M. DePuydt, J. E. Potts: J. Appl. Phys. 67, 448 (1990)

35.21.

G. F. Neumark, S. P. Herko: J. Cryst. Growth 59, 189 (1982)

35.22.

C. G. Van de Walle, D. B. Laks, G. F. Neumark, S. T. Pantelides: Phys. Rev. B 47, 9425 (1993)

35.23.

G. F. Neumark, S. P. Herko, T. F. McGee III, B. J. Fitzpatrick: Phys. Rev. Lett. 53, 604 (1984)

35.24.

W. Lin, S. P. Guo, M. C. Tamargo, I. Kuskovsky, C. Tian, G. F. Neumark: Appl. Phys. Lett. 76, 2205 (2000)

35.25.

M. Takemura, H. Goto, T. Ido: Jpn. J. Appl. Phys. 36, L540 (1997)

35.26.

H. Goto, T. Ido, A. Takatasuka: J. Cryst. Growth 214/215, 529 (2000)

35.27.

H. Kalisch, H. Hamadeh, R. Rüland, J. Berntgen, A. Krysa, M. Hluken: J. Cryst. Growth 214/215, 1163 (2000)

35.28.

M. Prokesch, K. Irmscher, U. Rinas, H. Makino, T. Yao: J. Cryst. Growth 242, 155 (2002)

35.29.

Y. Hatanaka, M. Niraula, A. Nakamura, T. Aoki: Appl. Surf. Sci. 175/176, 462 (2001)

35.30.

I. Suemune, H. Ohsawa, T. Tawara, H. Machida, N. Shimoyama: J. Cryst. Growth 214/215, 562 (2000)

35.31.

M. Yoneta, H. Uechi, K. Nanami, M. Ohishi, H. Saito, K. Yoshino, K. Ohmori: Physica B 302, 166 (2001)

35.32.

J. Hirose, I. Suemune, A. Ueta, H. Machida, N. Shimoyama: J. Cryst. Growth 214/215, 524 (2000)

35.33.

I. L. Kuskovsky, Y. Gu, Y. Gong, H. F. Yan, J. Lau, G. F. Neumark, O. Maksimov, X. Zhou, M. C. Tamargo, V. Volkov, Y. Zhu, L. Wang: Phys. Rev. Lett. B 73, 195306 (2006)

35.34.

O. Schulz, M. Strassburg, T. Rissom, U. W. Pohl, D. Bimberg, M. Klude, D. Hommel: Appl. Phys. Lett. 81, 4916 (2002)

35.35.

E. D. Sim, Y. S. Joh, J. H. Song, H. L. Park, S. H. Lee, K. Jeong, S. K. Chang: Phys. Status Solidi B 229, 213 (2002)

35.36.

H. D. Jung, C. D. Song, S. Q. Wang, K. Arai, Y. H. Wu, Z. Zhu, T. Yao, H. Katayama-Yoshida: Appl. Phys. Lett. 70, 1143 (1997)

35.37.

S. Z. Wang, S. F. Yoon, L. He, X. C. Shen: J. Appl. Phys. 90, 2314 (2001)

35.38.

M. Yoneta, K. Nanami, H. Uechi, M. Ohishi, H. Saito, K. Yoshino: J. Cryst. Growth 237/239, 1545 (2002)

35.39.

Y. Gu, I. L. Kuskovsky, G. F. Neumark, X. Zhou, O. Maksimov, S. P. Guo, M. C. Tamargo: J. Lumin. 104, 77 (2003)

35.40.

D. C. Oh, J. S. Song, J. H. Chang, T. Takai, T. Handa, M. W. Cho, T. Yao: Mater. Sci. Semicond. Process. 6, 567 (2003)

35.41.

D. C. Oh, J. H. Chang, T. Takai, J. S. Song, K. Godo, Y. K. Park, K. Shindo, T. Yao: J. Cryst. Growth 251, 607 (2003)

35.42.

H. Kato, H. Udono, I. Kikuma: J. Cryst. Growth 229, 79 (2001)

35.43.

M. Yoneta, T. Kubo, H. Kato, K. Yoshino, M. Ohishi, H. Saito, K. Ohmori: Phys. Status Solidi B 229, 291 (2002)

35.44.

K. Lott, O. Volobujeva, A. Öpik, T. Nirk, L. Türn, M. Noges: Phys. Status Solidi C 0, 618 (2003)

35.45.

J. F. Wang, D. Masugata, C. B. Oh, A. Omino, S. Seto, M. Isshikim: Phys. Status Solidi A 193, 251 (2002)

35.46.

U. W. Pohl, J. Gottfriedsen, H. Schumann: J. Cryst. Growth 209, 683 (2000)

35.47.

M. U. Ahmed, S. J. C. Irvine: J. Electron. Mater. 29, 169 (2000)

35.48.

P. J. Dean, W. Stutius, G. F. Neumark, B. J. Fitzpatrick, R. N. Bhargava: Phys. Rev. B 27, 2419 (1983)

35.49.

P. Prete, N. Lovergine: Prog. Cryst. Growth Char. Mater. 44, 1 (2002)

35.50.

Y. Fujita, T. Terada, T. Suzuki: Jpn. J. Appl. Phys. 34, L1034 (1995)

35.51.

C. M. Rouleau, D. H. Lowndes, G. W. McCamy, J. D. Budai, D. B. Poker, D. B. Geohegan, A. A. Puretzky, S. Zhu: Appl. Phys. Lett. 67, 2545 (1995)

35.52.

T. Baron, K. Saminadayar, N. Magnea: J. Appl. Phys. 83, 1354 (1998)

35.53.

S. Takagi: Acta Crystallogr. 15, 1311 (1962)

35.54.

D. Taupin: Bull. Soc. Franc. Miner. Crystallogr. 88, 469 (1964)

35.55.

M. A. G. Halliwell, M. H. Lyons, M. J. Hill: J. Cryst. Growth 68, 523 (1984)

35.56.

Y. Gu, I. L. Kuskovsky, M. van der Voort, G. F. Neumark, X. Zhou, M. C. Tamargo: Phys. Rev. B 71, 045340 (2005)

35.57.

W. Lin, B. S. Yang, S. P. Guo, A. Elmoumni, F. Fernandez, M. C. Tamargo: Appl. Phys. Lett. 75, 2608 (1999)

35.58.

N. J. Duddles, K. A. Dhese, P. Devine, D. E. Ashenford, C. G. Scott, J. E. Nicholls, J. E. Lunn: J. Appl. Phys. 76, 5214 (1994)

35.59.

S. W. Lim, T. Honda, F. Koyama, K. Iga, K. Inoue, K. Yanashima, H. Munekata, H. Kukimoto: Appl. Phys. Lett. 65, 2437 (1994)

35.60.

G. F. Neumark, R. M. Park, J. M. Depudyt: Phys. Today 47 (6), 26 (1994)

35.61.

M. Strassburg, O. Schulz, U. W. Pohl, D. Bimberg, S. Itoh, K. Nakano, A. Ishibashi, M. Klude, D. Hommel: IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron. 7, 371 (2001)

35.62.

K. W. Kwak, R. D. King-Smith, D. Vanderbilt: Physica B 185, 154 (1993)

35.63.

B.-H. Cheong, C. H. Park, K. J. Chang: Phys. Rev. B 51, 10610 (1995)

35.64.

W. Faschinger, S. Gundel, J. Nürnberger, D. Albert: Proc. Conf. Optoelectronic and Microelectronic Materials and Devices (IEEE, Piscataway 2000) p. 41

35.65.

S. Gundel, W. Faschinger: Phys. Rev. B 65, 035208 (2001)

35.66.

I. L. Kuskovsky, G. F. Neumark, J. G. Tischler, B. A. Weinstein: Phys. Rev. B 63, 161201 (2001)

35.67.

P. Desgardin, J. Oila, K. Sarrnen, P. Hautojärvi, E. Tournié, J.-P. Faurie, C. Corbel: Phys. Rev. B 62, 15711 (2000)

35.68.

S. Tomiya, S. Kijima, H. Okuyama, H. Tsukamoto, T. Hino, S. Taniguchi, H. Noguchi, E. Kato, A. Ishibashi: J. Appl. Phys. 86, 3616 (1999)

35.69.

F. El. Akkad: Semicond. Sci. Technol. 2, 629 (1987)

35.70.

A. Kamata, H. Yoshida: Jpn. J. Appl. Phys. (Pt. 2) 135, L87 (1996)

35.71.

S. E. Grillo, M. Ducarrori, M. Nadal, E. Tournié, J.-P. Faurie: J. Appl. Phys. D: Appl. Phys. 35, 3015 (2002)

35.72.

C. Chauvet, E. Tournié, J.-P. Faurie: Phys. Rev. B 61, 5332 (2000)

35.73.

V. Bousquet, E. Tournié, M. Laügt, P. Venéguès, J.-P. Faurie: Appl. Phys. Lett. 70, 3564 (1997)

35.74.

J. P. Faurie, V. Bousquet, P. Brunet, E. Tournié: J. Cryst. Growth 184/185, 11 (1998)

35.75.

M. Malinski, L. Bychto, S. Legowski, J. Szatkowski, J. Zakrzewski: Microelectron. J. 32, 903 (2001)

35.76.

S. P. Guo, W. Lin, X. Zhou, M. C. Tamargo, C. Tian, I. L. Kuskovsky, G. F. Neumark: J. Appl. Phys. 90, 1725 (2001)

35.77.

D. C. Look, G. M. Renlund, R. H. Burgener II, J. R. Sizelove: Appl. Phys. Lett. 85, 5268 (2004)

35.78.

Y. R. Ryu, T. S. Lee, H. W. White: Appl. Phys. Lett. 83, 87 (2003)

35.79.

K.-K. Kim, H. S. Kim, D.-K. Hwang, J.-H. Lim, S.-J. Park: Appl. Phys. Lett. 83, 63 (2003)

35.80.

J. M. Bian, X. M. Li, C. Y. Zhang, W. D. Yu, X. D. Gao: Appl. Phys. Lett. 85, 4070 (2004)

35.81.

B. S. Li, Y. C. Liu, Z. Z. Zhi, D. Z. Shen, Y. M. Lu, J. Y. Zhang, X. W. Fan, R. X. Mu, D. O. Henderson: J. Mater. Res. 18, 8 (2003)

35.82.

C. C. Lin, S. Y. Shen, S. Y. Cheng, H. Y. Li: Appl. Phys. Lett. 84, 5040 (2004)

35.83.

W. Xu, Z. Ye, T. Zhou, B. Zhao, L. Zhu, J. Huang: J. Cryst. Growth 265, 133 (2004)

35.84.

X. Li, Y. Yan, T. A. Gessert, C. L. Perkins, D. Young, C. DeHart, M. Young, T. J. Coutts: J. Vac. Sci. Technol. A 21, 1342 (2003)

35.85.

J. G. Lu, Z. Z. Ye, F. Zhuge, Y. J. Zeng, B. H. Zhao, L. P. Zhu: Appl. Phys. Lett. 85, 3134 (2004)

35.86.

J. M. Bian, X. M. Li, X. D. Gao, W. D. Yu, L. D. Chen: Appl. Phys. Lett. 84, 541 (2004)

35.87.

Y. W. Heo, K. Ip, S. J. Park, S. J. Peaton, D. P. Norton: Appl. Phys. A 78, 53 (2004)

35.88.

A. B. Djurišić, Y. Chan, E. H. Li: Mater. Sci. Eng. R 38, 237 (2002)

35.89.

D. C. Look, J. W. Hemsky, J. R. Sizelove: Phys. Rev. Lett. 82, 2552 (1999)

35.90.

S. B. Zhang, S.-H. Wei, A. Zunger: Phys. Rev. B 63, 075205 (2001)

35.91.

C. G. Van de Walle: Phys. Rev. Lett. 85, 1012 (2000)

35.92.

D. M. Hofmann, A. Hofstaetter, F. Leiter, H. Zhou, F. Henecker, B. K. Meyer, S. B. Orlinskii, J. Schmidt, P. G. Baranov: Phys. Rev. Lett. 88, 045504 (2002)

35.93.

E. V. Lavrov, J. Weber, F. Börnert, C. G. Van de Walle, R. Helbig: Phys. Rev. B 66, 165205 (2001)

35.94.

M. D. McCluskey, S. J. Jokela, K. K. Zhuravlev, P. J. Simpson, K. G. Lynn: Appl. Phys. Lett. 81, 3807 (2002)

35.95.

D. C. Look, R. L. Jones, J. R. Sizelove, N. Y. Garces, N. C. Giles, L. E. Halliburton: Phys. Status Solidi A 195, 171 (2003)

35.96.

B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straßburg, M. Dworzak, U. Haboeck, A. V. Rodina: Phys. Status Solidi B 241, 231 (2004)

35.97.

F. A. Kroger, H. J. Vink: J. Chem. Phys. 22, 250 (1954)

35.98.

K. Vanheusden, C. H. Seager, W. L. Warren, D. R. Tallent, J. A. Voigt: Appl. Phys. Lett. 68, 403 (1996)

35.99.

K. Vanheusden, W. L. Warren, C. H. Seager, D. R. Tallent, J. A. Voight: J. Appl. Phys. 79, 7983 (1996)

35.100.

C. Morhain, M. Teisseire-Doninelli, S. Vézian, C. Deparis, P. Lorenzini, F. Raymond, J. Guion, G. Neu: Phys. Status Solidi B 241, 631 (2004)

35.101.

H. J. Ko, Y. F. Chen, S. K. Hong, H. Wenisch, T. Yao, D. C. Look: Appl. Phys. Lett. 77, 3761 (2000)

35.102.

D. C. Look, B. Claflin, Ya. I. Alivov, S. J. Park: Phys. Stat. Sol. A 201, 2203 (2004)

35.103.

C. H. Park, S. B. Zhang, S.-H. Wei: Phys. Rev. B 66, 073202 (2002)

35.104.

S. Orlinskii, J. Schmdit, P. G. Baranov, D. M. Hofmann, C. de M. Donegá, A. Meijerink: Phys. Rev. Lett. 92, 047603 (2004)

35.105.

H.-J. Ko, Y. Chen, S.-K. Hong, T. Yao: J. Cryst. Growth 251, 628 (2003)

35.106.

L. G. Wang, A. Zunger: Phys. Rev. Lett. 90, 256401 (2003)

35.107.

M. Sumiya, A. Tsukazaki, S. Fuke, A. Ohtomo, H. Koinuma, M. Kawasaki: Appl. Surf. Sci. 223, 206 (2004)

35.108.

S. Limpijumnong, S. B. Zhang, S.-H. Wei, C. H. Park: Phys. Rev. Lett. 92, 155504 (2004)

35.109.

C. Morhain, M. Teisseire, S. Vézian, F. Vigué, F. Raymond, P. Lorenzini, J. Guion, G. Neu, J.-P. Faurie: Phys. Status Solidi B 229, 881 (2002)

35.110.

D. C. Look, B. Claflin, Ya. I. Alivov, S. J. Park: Phys. Status Solidi A 201, 2203 (2004)

35.111.

E.-C. Lee, K. J. Chang: Phys. Rev. B 70, 115210 (2004)

35.112.

G. F. Neumark: Phys. Rev. Lett. 62, 1800 (1989)

35.113.

G. Blattner, C. Klingshirn, R. Helbig, R. Meinl: Phys. Status Solidi B 107, 105 (1981)

35.114.

C. Klingshirn, W. Maier, G. Blatter, P. J. Dean, G. Klobbe: J. Cryst. Growth 59, 352 (1982)

35.115.

J. Gutowski, N. Presser, I. Broser: Phys. Rev. B 38, 9746 (1988)

35.116.

D. Block, A. Hervé, R. T. Cox: Phys. Rev. B 25, 6049 (1982)

35.117.

C. Gonzalez, D. Block, R. T. Cox, A. Hervé: J. Cryst. Growth 59, 357 (1982)

35.118.

X. Liu, X. Wu, H. Cao, R. P. H. Chang: J. Appl. Phys. 95, 3141 (2004)

35.119.

B. Lin, Z. Fu, Y. Jia: Appl. Phys. Lett. 79, 943 (2001)

35.120.

D. Banejee, J. Y. Lao, D. Z. Wang, J. Y. Huang, Z. F. Ren, D. Steeves, B. Kimball, M. Sennett: Appl. Phys. Lett. 83, 2061 (2003)

35.121.

T.-B. Hur, G. S. Jeen, Y.-H. Hwang, H.-K. Kim: J. Appl. Phys. 94, 5787 (2003)

35.122.

P. H. Hasai: Phys. Rev. 130, 989 (1963)

35.123.

M. Liu, A. H. Kitai, P. Mascher: J. Lumin. 54, 35 (1992)

35.124.

D. C. Reynolds, S. C. Look, B. Jogai, H. Morkoc: Solid State Commun. 101, 643 (1997)

35.125.

D. C. Reynolds, S. C. Look, B. Jogai: J. Appl. Phys. 89, 6189 (2001)

35.126.

N. Y. Garces, L. Wang, L. Bai, N. C. Giles, I. E. Halliburton, G. Cantwell: Appl. Phys. Lett. 81, 622 (2002)

35.127.

D. Li, H. Leung, A. B. Djurišić, Z. T. Liu, M. H. Xie, S. L. Shi, S. J. Xu, W. K. Chan: Appl. Phys. Lett. 85, 1601 (2004)

35.128.

Y. Gu, I. L. Kuskovsky, M. Yin, S. OʼBrien, G. F. Neumark: Appl. Phys. Lett. 85, 3833 (2004)

35.129.

H. S. Kang, J. S. Kang, J. W. Kim, S. Y. Lee: Phys. Status Solidi C 1, 2550 (2004)

35.130.

Y. Harada, S. Hashimoto: Phys. Rev. B 68, 045421 (2003)

Title: Doping Aspects of Zn-Based Wide-Band-Gap Semiconductors
Authors: Gertrude Neumark, Prof.
Yinyan Gong
Igor Kuskovsky, Prof.
Publisher: Springer US
Book: Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials
Print ISBN: 978-0-387-26059-4

Electronic ISBN: 978-0-387-29185-7

Copyright Year: 2007
DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-387-29185-7_35