This work discusses the effect of conduction-band edge shift induced by alloying ZnO with magnesium. Temperature-dependent Hall and temperature-dependent photoluminescence measurements are used to characterize the epitaxial thin films grown on (111) Si using intervening epitaxial buffer layers, which prove that the addition of Mg in ZnO shifts the conduction-band edge to higher energy, thus increasing the activation energy of the defect donor states and reducing the -type background carrier concentration.
REFERENCES
1.
M. H.
Huang
, S.
Mao
, H.
Feick
, H. Q.
Yan
, Y. Y.
Wu
, H.
Kind
, E.
Weber
, R.
Russo
, and P. D.
Yang
, Science
292
, 1897
(2001
).2.
D. C.
Look
, Mater. Sci. Eng., B
80
, 383
(2001
).3.
A.
Tsukazaki
, A.
Ohtomo
, T.
Onuma
, M.
Ohtani
, T.
Makino
, M.
Sumiya
, K.
Ohtani
, S. F.
Chichibu
, S.
Fuke
, Y.
Segawa
, H.
Ohno
, H.
Koinuma
, and M.
Kawasaki
, Nature Mater.
4
, 42
(2005
).4.
Y.
Ryu
, T. -S.
Lee
, J. A.
Lubguban
, H. W.
White
, B. -J.
Kim
, Y. -S.
Park
, and C. -J.
Youn
, Appl. Phys. Lett.
88
, 241108
(2006
).5.
Y. R.
Ryu
, J. A.
Lubguban
, T. S.
Lee
, H. W.
White
, T. S.
Jeong
, C. J.
Youn
, and B. J.
Kim
, Appl. Phys. Lett.
90
, 131115
(2007
).6.
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
, and Z. K.
Tang
, Appl. Phys. Lett.
89
, 102104
(2006
).7.
Y. W.
Heo
, Y. W.
Kwon
, Y.
Li
, S. J.
Pearton
, and D. P.
Norton
, Appl. Phys. Lett.
84
, 3474
(2004
).8.
X. H.
Pan
, Z. Z.
Ye
, Y. J.
Zeng
, X. Q.
Gu
, J. S.
Li
, L. P.
Zhu
, B. H.
Zhao
, Y.
Che
, and X. Q.
Pan
, J. Phys. D: Appl. Phys.
40
, 4241
(2007
).9.
M. X.
Qiu
, Z. Z.
Ye
, H. P.
He
, Y. Z.
Zhang
, X. Q.
Gu
, L. P.
Zhu
, and B. H.
Zhao
, Appl. Phys. Lett.
90
, 182116
(2007
).10.
A.
Ohtomo
, M.
Kawasaki
, I.
Ohkubo
, H.
Koinuma
, T.
Yasuda
, and Y.
Segawa
, Appl. Phys. Lett.
75
, 980
(1999
).11.
J. J.
Zhu
, A. Y.
Kuznetsov
, M. -S.
Han
, Y. -S.
Park
, H. -K.
Ahn
, J. -W.
Ju
, and I. -H.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
90
, 211909
(2007
).12.
Th.
Gruber
, C.
Kirchner
, R.
Kling
, F.
Reuss
, and A.
Waag
, Appl. Phys. Lett.
84
, 5359
(2004
).13.
Y. F.
Li
, B.
Yao
, Y. M.
Lu
, B. H.
Li
, Y. Q.
Gai
, C. X.
Cong
, Z. Z.
Zhang
, D. X.
Zhao
, J. Y.
Zhang
, D. Z.
Shen
, and X. W.
Fan
, Appl. Phys. Lett.
92
, 192116
(2008
).14.
X. H.
Pan
, W.
Guo
, Z. Z.
Ye
, B.
Liu
, Y.
Che
, C. T.
Nelson
, Y.
Zhang
, X. Q.
Pan
, W.
Tian
, and D. G.
Schlom
, “Epitaxial films grown on (111) Si by pulsed laser deposition
” (unpublished).15.
W.
Tian
, L. F.
Edge
, D. G.
Schlom
, D. O.
Klenov
, S.
Stemmer
, V. V.
Afanas’ev
, and A.
Stesmans
(unpublished).16.
L. J.
Wang
and N. C.
Giles
, J. Appl. Phys.
94
, 973
(2003
).17.
W.
Guo
, A.
Allenic
, Y. B.
Chen
, X. Q.
Pan
, W.
Tian
, C.
Adamo
, and D. G.
Schlom
, Appl. Phys. Lett.
92
, 072101
(2008
).18.
B. K.
Meyer
, H.
Alves
, D. M.
Hofmann
, W.
Kriegseis
, D.
Forster
, F.
Bertram
, J.
Christen
, A.
Hoffmann
, M.
Strassburg
, M.
Dworzak
, U.
Haboeck
, and A. V.
Rodina
, Phys. Status Solidi B
241
, 231
(2004
).19.
A.
Teke
, U.
Ozgur
, S.
Dogan
, X.
Gu
, H.
Morkoc
, B.
Nemeth
, J.
Nause
, and H. O.
Everitt
, Phys. Rev. B
70
, 195207
(2004
).20.
J. R.
Haynes
, Phys. Rev. Lett.
4
, 361
(1960
).© 2009 American Institute of Physics.
2009
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.