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ZnO Heteroepitaxy on Sapphire Using a Novel Buffer Layer of Titanium Oxide: Optoelectronic Behavior

Crystal Structure Theory and Applications 2013年第2期2卷 100-105页

作者： Satoshi Yamauchi Yoh Imai Department of Biomolecular Functional Engineering Ibaraki University Hitachi Japan Department of Electric and Electronic Engineering Ibaraki University Hitachi Japan

Optoelectronic property of ZnO epitaxial layer grown by plasma-assisted epitaxy at temperature as low as 340°C using Ti2O3 buffer layer on a-sapphire were studied by low temperature photoluminescence at 10 K comparing to the layers on c-sapphire and a-sapphire without the buffer layer. The near band-edge emission consisting of free-exciton emissions and neutral-donor bound exciton emissions was significantly dependent on the buffer thickness and dominated by the free-exciton emissions in the layer grown on the very thin buffer layer about 0.8 nm, whereas the intense emissions by neutral-donor bound excitons were observed in the ZnO layer on c-sapphire. The structural behavior indicated the donor was originated from the three-dimensional growth of ZnO layer and details of the optoelectronic feature suggested the residual donors were Al and interstitial-Zn.

关键词： ZnO Ti2O3 Plasma-Assisted Epitaxy Photoluminescence Free-exciton bound-exciton

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