华东光电集成器件研究所 张舒婷 王浚宇

自1990年代以来，出现了以GaN，ZnO和SiC为代表的新一代宽带隙半导体材料。这些材料在紫外光电探测器，大功率器件，短波长发光二极管和大功率激光器中具有优异的性能，具有良好的发展前景。ZnO具有紫外线激发发射的性质，使其很快成为继GaN之后具有更好性能的半导体材料。ZnO是具有纤锌矿结构的宽带隙直接带隙半导体材料。禁止的带宽约为3.37eV。ZnO在室温下具有高的激子结合能（60meV），熔点为1975℃，压电常数为11.9Pm/V。ZnO具有优异的光学性能，电性能，压电性能，化学稳定性和热稳定性，它适用于紫外线检测器，发光二极管，压敏电阻和表面声波设备。ZnO材料已经成为最有前途的新型功能材料之一。

ZnO薄膜的发光特性一直是材料科学家关注的热点。该特征使得ZnO可用于大规模制备短波长发光二极管。在将Mg引入ZnO膜中之后，可以改变材料的带隙宽度，并且可以通过改变引入的杂质元素的百分比来调节ZnO膜材料的带隙。带隙调整范围在3.4eV至4.2eV之间。

近年来，ZnO材料在电学、磁学等方面取得了巨大的研究进展，人们对ZnO薄膜材料发光特性的研究也取得了进步。采用多种方法都能够制出具有优异发光性能的ZnO基薄膜，但掺杂对ZnO薄膜光学性能的影响却鲜有报道。介绍了宽禁带半导体ZnO薄膜的制备工艺，并且综述了国内外掺杂元素、掺杂浓度的不同对ZnO薄膜禁带宽度、光学性能等方面的影响。最后，对掺杂ZnO薄膜应用和今后的发展方向进行了展望。……