Skip to main content
Log in

The fabrication of Na doped p-type Zn1−x Mg x O films by pulsed laser deposition

  • Published:
Applied Physics A Aims and scope Submit manuscript

Abstract

P-type Zn1−x Mg x O (0≤x≤0.25) films are obtained through Na doping, as confirmed by repeated Hall-effect measurements and rectification behavior of p-Zn0.81Mg0.19O:Na/n-Zn0.8Mg0.2O:Al quasi-homojunctions. The absorption and photoluminescence spectra indicate the band gap shifts to higher energy in linearly proportional to Mg content. Critically, X-ray diffraction (XRD) patterns reveal that the strain induced by Na doping can be counteracted through an appropriate content of Mg alloying. Both XRD data and Hall-effect data imply that the solubility of Na acceptor should be enhanced by alloying with Mg. The X-ray photoelectron spectrum (XPS) result indicates the existence of Na. Microstructure structure of the film is confirmed by high-resolution transmission electron microscope.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. S. Nakamura, G. Fasol, S.J. Pearton, The Blue Laser Diode: The Complete Story, 2nd edn. (Springer, Berlin, 2000). ISBN 3-540-66505-6

    Google Scholar 

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

    Article  ADS  Google Scholar 

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

    Article  ADS  Google Scholar 

  4. Y. Ryu, T.-S. Lee, J.A. Lubguban, H.W. White, B.-J. Kim, Y.-S.Park, C.-J. Youn, Appl. Phys. Lett. 88, 241108 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  5. Y.R. Ryu, J.A. Lubguban, T.S. Lee, H.W. White, T.S. Jeong, C.J. Youn, B.J. Kim, Appl. Phys. Lett. 90, 131115 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  6. A. Ohtomo, M. Kawasaki, T. Koida, K. Masubuchi, H. Koinuma, Y. Sakurai, Y. Yoshida, T. Yasuda, Y. Segawa, Appl. Phys. Lett. 72, 2466 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  7. S. Muthukumar, J. Zhong, Y. Chen, T. Siegrist, Y. Lu, Appl. Phys. Lett. 82, 742 (2003)

    Article  ADS  Google Scholar 

  8. K. Ip, Y.W. Heo, D.P. Norton, S.J. Pearton, J.P. LaRoche, F. Ben, Appl. Phys. Lett. 85, 1169 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  9. Y.W. Heo, Y.W. Kwon, Y. Li, S.J. Pearton, D.P. Norton, Appl. Phys. Lett. 84, 3474 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  10. Z.P. Wei, B. Yao, Z.Z. Zhang, Y.M. Lu, D.Z. Shen, B.H. Li, X.H. Wang, J.Y. Zhang, D.X. Zhao, X.W. Fan, Z.K. Tang, Appl. Phys. Lett. 89, 102104 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  11. J.W. Sun, Y.M. Liu, Y.C. Liu, D.Z. Shen, Z.Z. Zhang, B.H. Li, J.Y. Zhang, B. Yao, D.X. Zhao, X.W. Fan, Appl. Phys. Lett. 89, 232101 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  12. C.X. Cong, B. Yao, G.Z. Xiong, Y.P. Xie, L.X. Guan, B.H. Li, X.H. Wang, Z.P. Wei, Z.Z. Zhang, Y.M. Lv, D.Z. Shen, X.W. Fan, Appl. Phys. Lett. 89, 262108 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  13. L.X. Chen, Z.Z. Ye, S.S. Lin, H.P. He, Y.J. Zeng, B.H. Zhao, L.P. Zhu, Mater. Lett. 62, 2554 (2008)

    Article  Google Scholar 

  14. M.X. Qiu, Z.Z. Ye, H.P. He, Y.Z. Zhang, X.Q. Gu, L.P. Zhu, B.H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 90, 182116 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  15. Y.Q. Gai, B. Yao, Z.P. Wei, Y.F. Li, Y.M. Lu, D.Z. Shen, J.Y. Zhang, D.X. Zhao, X.W. Fan, J. Li, J. Xia, Appl. Phys. Lett. 92, 062110 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  16. P. Wang, N. Chen, Z. Yin, R. Dai, Y. Bai, Appl. Phys. Lett. 89, 202102 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  17. Y.F. Li, B. Yao, Y.M. Lu, Z.P. Wei, Y.Q. Gai, C.J. Zheng, Z.Z. Zhang, B.H. Li, D.Z. Shen, X.W. Fan, Appl. Phys. Lett. 91, 232115 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

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

    Article  ADS  Google Scholar 

  19. S.S. Lin, Z.Z. Ye, J.G. Lu, H.P. He, L.X. Chen, X.Q. Gu, J.Y. Huang, L.P. Zhu, B.H. Zhao, J. Phys. D, Appl. Phys. 41, 155114 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  20. S.S. Lin, J.G. Lu, Z.Z. Ye, H.P. He, X.Q. Gu, L.X. Chen, J.Y. Huang, B.H. Zhao, Solid State Commun. 148, 25 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  21. S.S. Lin, H.P. He, Y.F. Lu, Z.Z. Ye, J. Appl. Phys. 106, 093508 (2009)

    Article  ADS  Google Scholar 

  22. Z.Z. Ye, S.S. Lin, H.P. He, X.Q. Gu, L.X. Chen, J.G. Lu, J.Y. Huang, L.P. Zhu, L. Wang, Y.Z. Zhang, X.H. Li, J. Semicond. 29, 1433 (2008) (in Chinese)

    Google Scholar 

  23. M. Lorenz, E.M. Kaidashev, A. Rahm, Th. Nobis, J. Lenzner, G. Wagner, D. Spemann, H. Hochmuth, M. Grundmann, Appl. Phys. Lett. 86, 143113 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  24. S.S. Lin, J.I. Hong, J.H. Song, Y. Zhu, H.P. He, Z. Xu, Y.G. Wei, Y. Ding, R.L. Snyder, Z.L. Wang, Nano Lett. 9, 3877 (2009)

    Article  Google Scholar 

  25. B. Claflin, D.C. Look, S.J. Pearton, G. Cantwell, J. Cryst. Growth 287, 16 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  26. B. Claflin, D.C. Look, D.P. Norton, J. Electron. Mater. 36, 442 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  27. D.C. Look, Semicond. Sci. Technol. 20, S55 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  28. L.Q. Zhang, Z.Z. Ye, J.Y. Huang, B. Lu, H.P. He, J.G. Lu, Y.Z. Zhang, J. Jiang, J. Zhang, K.W. Wu, W.G. Zhang, J. Alloys Compd. 509, 7405 (2011)

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding authors

Correspondence to Y. Z. Zhang or Z. Z. Ye.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Zhang, L.Q., Zhang, Y.Z., Ye, Z.Z. et al. The fabrication of Na doped p-type Zn1−x Mg x O films by pulsed laser deposition. Appl. Phys. A 106, 191–196 (2012). https://doi.org/10.1007/s00339-011-6547-1

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00339-011-6547-1

Keywords

Navigation