[发明专利]一种带隙可调BeCdZnO化合物半导体材料及其制备方法

摘要

本发明属于半导体光电材料技术领域，具体涉及一种BeCdZnO化合物半导体材料及其制备方法。本发明所提供的BeCdZnO材料为BeO、CdO和ZnO以一定比例固溶得到的四元化合物半导体材料，通过Be、Cd复合取代的协同作用，不但能实现对ZnO带隙的更自由调控，还起到增加取代元素Be、Cd在ZnO中的溶解度和消除固溶体带隙与晶格常数调节相互牵制的效果。其制备方法通过BeO与CdO同时固溶于ZnO，调节三者的比例形成全新的、带隙在较宽范围内可调的BeCdZnO四元宽禁带半导体。本发明所提供的BeCdZnO化合物半导体材料可采用脉冲激光沉积、磁控溅射、电子束蒸发等多种方法进行生长，工艺简单。本发明所提供的BeCdZnO单晶薄膜材料为世界上首次成功合成，可用于开发波长可调的ZnO基发光器件或光探测器件。

主权项

一种BeCdZnO化合物半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备BeCdZnO化合物半导体薄膜材料所需的陶瓷靶材，所述的陶瓷靶材由陶瓷坯片烧结得到，其中，所述的陶瓷坯片包括摩尔比为5:20:75～25:20:55的BeO、CdO和ZnO，所述陶瓷坯片的烧结温度为700～900℃，烧结时间为2～3个小时；2)以蓝宝石为衬底，对所述陶瓷靶材采用脉冲激光烧蚀沉积方法在所述衬底上进行BeCdZnO薄膜的生长，得到BeCdZnO化合物半导体材料，其中，衬底温度为0～1000℃，激光能量为250～400mJ/pulse，氧压为0～8Pa。