Nitrogen acceptors in bulk ZnO (0001̄) substrates and homoepitaxial ZnO films

Journal of Applied Physics

Volumn 102, Issue 2, 2007, Pages

  Adekore, B T ^a   Pierce, J M ^a   Davis, R F ^a,b   Barlage, D W ^a   Muth, J F ^a  

^a North Carolina State University   (United States)

^b CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE CARRIER CONCENTRATION; NITROGEN DOPED HOMOEPITAXIAL FILMS; ZNO SUBSTRATES;

CARRIER CONCENTRATION; EPITAXIAL LAYERS; NITROGEN; OXIDE FILMS; ZINC OXIDE;

SINGLE CRYSTALS;

EID: 34547578474     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2751097     Document Type: Article

References (67)

1. D. C. Look, D. C. Reynolds, J. W. Hemsky, R. L. Jones, and J. R. Sizelove, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.124521 75, 811 (1999).
2. T. Makino, Y. Segawa, M. Kawasaki, A. Ohtomo, R. Shiroki, K. T. Tamura, T. Yasuda, and H. Koinuma, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1350632 78, 1237 (2001).
3. B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Foster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straßburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Status Solidi B 0370-1972 10.1002/pssb.200301962 241, 231 (2004).
4. S. J. Pearton, D. P. Norton, K. Ip, Y. W. Heo, and T. Steiner, Superlattices Microstruct. 0749-6036 10.1016/S0749-6036(03)00093-4 34, 3 (2003).
5. D. C. Look, Mater. Sci. Eng., B 0921-5107 80, 383 (2001).
6. S. B. Zhang, S. H. Wei, and A. Zunger, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.63.075205 63, 075205 (2001).
7. B. T. Adekore, D. W. Barlage, and R. F. Davis, J. Appl. Phys. 0021-8979 101, 24902 (2007).
8. P. Bonasewicz, W. Hirschwald, and G. Neumann, Appl. Surf. Sci. 0169-4332 10.1016/0169-4332(87)90060-2 28, 135 (1987).
9. A. F. Kohan, G. Ceder, D. Morgan, and C. G. Van de Walle, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.61.15019 61, 15019 (2000).
10. C. G. Van de Walle, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.85. 1012 85, 1012 (2000).
11. D. C. Look, R. L. Jones, J. R. Sizelove, N. Y. Garces, N. C. Giles, and L. E. Halliburton, Phys. Status Solidi A 0031-8965 10.1002/pssa.200306274 195, 171 (2003).
12. D. C. Reynolds, D. C. Look, B. Jogai, C. W. Litton, T. C. Collins, W. Harsch, and G. Cantwell, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.57.12151 57, 12151 (1998).
13. N. Y. Garces, N. C. Giles, L. E. Halliburton, G. Cantwell, D. B. Eason, D. C. Reynolds, and D. C. Look, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1450041 80, 1334 (2002); N. Y. Garces, N. C. Giles, L. E. Halliburton, G. Cantwell, D. B. Eason, D. C. Reynolds, and D. C. Look (private communication).
14. N. Y. Garces, N. C. Giles, L. E. Halliburton, G. Cantwell, D. B. Eason, D. C. Reynolds, and D. C. Look, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1450041 80, 1334 (2002); N. Y. Garces, N. C. Giles, L. E. Halliburton, G. Cantwell, D. B. Eason, D. C. Reynolds, and D. C. Look (private communication).
15. D. J. Chadi and M. L. Cohen, Phys. Status Solidi B 68, 405 (1975). 0370-1972
16. D. J. Chadi, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.105641 59, 3589 (1991).
17. S. B. Zhang, S. H. Wei, and A. Zunger, J. Appl. Phys. 0021-8979 10.1063/1.367120 83, 3192 (1998).
18. N. Y. Garces, N. C. Giles, L. E. Halliburton, G. Cantwell, D. B. Eason, D. C. Reynolds, and D. C. Look, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1450041 80, 1334 (2002).
19. A. Zeuner, H. Alves, J. Sann, W. Kriegseis, C. Neumann, D. M. Hofmann, B. K. Meyer, A. Hoffmann, U. Haboeck, M. Straßburg, and A. Kashner, Phys. Status Solidi C 1, 731 (2004). 1610-1634
20. A. B. M. A. Ashrafi, I. Suemune, H. Kumano, and S. Tanaka, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 0021-4922 10.1143/JJAP.41.L1281 41, L1281 (2002).
21. K. Minegishi, Y. Kaiwai, Y. Kikuchi, K. Yano, M. Kasuga, and A. Shimizu, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 0021-4922 10.1143/JJAP.36.L1453 36, L1453 (1997).
22. D. C. Look, D. C. Reynolds, C. W. Litton, R. L. Jones, D. B. Eason, and G. Cantwell, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1504875 81, 1830 (2002).
23. M. Joseph, H. Tabata, and T. Kawai, J. Jpn. Appl Phys., Part 2 38, L1205 (1999).
24. 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, Nat. Mater. 1476-1122 10.1038/nmat1284 4, 42 (2005).
25. W. Liu, S. L. Gu, J. D. Ye, S. M. Zhu, S. M. Liu, X. Zhou, R. Zhang, Y. Shi, and Y. D. Zheng, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.2169908 88, 092101 (2006).
26. H. P. He, Z. Z. Ye, F. Zhuge, Y. J. Zeng, L. P. Zhu, B. H. Zhao, J. Y. Huang, and Z. Chen, Solid State Commun. 138, 542 (2006). 0038-1098
27. Y. R. Ryu, S. Zhu, D. C. Look, J. M. Wrobel, H. M. Jeong, and H. W. White, J. Cryst. Growth 0022-0248 10.1016/S0022-0248(00)00437-1 216, 330 (2000).
28. A. Krtschil, A. Dadgar, N. Oleynik, J. Blasing, A. Diez, and A. Krost, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.2149171 87, 262105 (2005).
29. V. Vaithianathan, B. T. Lee, and S. S. Kim, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1854748 86, 062101 (2005).
30. Y. W. Heo, Y. W. Kwon, Y. Li, S. J. Pearton, and D. P. Norton, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1737795 84, 3474 (2004).
31. S. Jang, J. J. Chen, B. S. Kang, F. Ren, D. P. Norton, S. J. Pearton, J. Lopata, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 87, 22113 (2005). 0003-6951
32. T. Aoki, Y. Hatanaka, and D. C. Look, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.126599 76, 3257 (2000).
33. Y. Ohta, T. Haga, and Y. Abe, J. Jpn. Appl. Phys., Part 2 36, L1040 (1997).
34. G. Braunstein, A. Marviev, H. Saxena, N. Dhere, V. Richter, and R. Kalish, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.2128064 87, 192103 (2005).
35. T. S. Jeong, M. S. Han, C. J. Youn, and Y. S. Park, J. Appl. Phys. 0021-8979 10.1063/1.1756220 96, 175 (2004).
36. V. Vaithianathan, Y. H. Lee, B. T. Lee, S. Hishita, and S. S. Kim, J. Cryst. Growth 287, 85 (2006). 0022-0248
37. A. N. Georgobiani, A. N. Gruzintsev, V. T. Volkov, M. O. Vorob'ev, and V. A. Dravin, Russ. Microelectron. 33, 165 (2004). 1063-7397
38. H. von Wenckstern, R. Pickenhain, H. Schmidt, M. Brandt, G. Biehne, M. Lorenz, M. Grundmann, and G. Brauer, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.2335798 89, 092122 (2006).
39. M. Komatsu, N. Ohashi, I. Sakaguchi, S. Hishita, and H. Haneda, Appl. Surf. Sci. 189, 349 (2002). 0169-4332
40. F. Reuss, C. Kirchner, Th. Gruber, R. Kling, S. Maschek, W. Limmer, A. Waag, and P. Ziemann, J. Appl. Phys. 0021-8979 10.1063/1.1650899 95, 3385 (2004).
41. H. Matsui, H. Saeki, H. Tabata, and T. Kawai, J. Electrochem. Soc. 0013-4651 10.1149/1.1594732 150, G508 (2003).
42. J. M. Pierce, B. T. Adekore, R. F. Davis, and F. A. Stevie, J. Cryst. Growth 283, 147 (2005). 0022-0248
43. J. M. Pierce, B. T. Adekore, R. F. Davis, and F. A. Stevie, J. Cryst. Growth 277, 345 (2005). 0022-0248
44. S. O. Kucheyev, J. S. Williams, C. Jagadish, J. Zou, C. Evans, A. J. Nelson, and A. V. Hamza, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.67.094115 67, 094115 (2003).
45. D. Walsh, Solid-State Electron. 0038-1101 10.1016/0038-1101(77)90169-1 20, 813 (1977).
46. V. A. Coleman, H. H. Tan, C. Jagadish, S. O. Kucheyeve, and J. Zou, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.2140481 87, 231912 (2005).
47. B. W. Thomas and D. Walsh, J. Phys. D 0022-3727 10.1088/0022-3727/6/5/318 6, 612 (1973).
48. T. S. Jeong, M. S. Han, J. H. Kim, C. J. Youn, Y. R. Ryu, and H. W. White, J. Cryst. Growth 0022-0248 10.1016/j.jcrysgro.2004.12.043 275, 541 (2005).
49. I. Sakaguchi, H. Ryoken, Y. Sato, S. Hishita, N. Ohashi, N. Siato, and H. Haneda, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 44, L770 (2005).
50. B. G. Streetman, Solid State Electronic Devices (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1972).
51. S. R. Forrest, in Heterojunction Band Discontinuties: Physics and Device Applications, edited by, F. Capaso, and, G. Margaritondo, (Elsevier Science, Amsterdam, 1987), pp. 311-375.
52. P. Blood and J. W. Orton, The Electrical Characterization of Semiconductors: Majority Carriers and Electron States (Academic, San Diego, 1992), pp. 220-335.
53. D. C. Reynolds, C. W. Litton, and T. C. Collins, Phys. Rev. 0031-899X 10.1103/PhysRev.140.A1726 140, A1726 (1965).
54. K. Thonke, Th. Gruber, N. Teofilov, R. Schonfelder, A. Waag, and R. Sauer, Physica B (Amsterdam) 308-310, 945 (2001). 0921-4526
55. D. C. Reynolds, D. C. Look, and B. Jogai, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.57.12151 57, 12151 (1998).
56. L. Wang, Y. Pu, W. Fang, J. Dai, Y. Chen, C. Mo, and F. Jaing, J. Cryst. Growth 283, 87 (2005). 0022-0248
57. B. T. Adekore and R. F. Davis (unpublished).
58. R. Dingle, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.23.579 23, 579 (1969).
59. R. Kuhnert and R. Helbig, J. Lumin. 0022-2313 10.1016/0022-2313(81)90182- 4 26, 203 (1981).
60. N. Y. Garces, L. Wang, L. Bai, N. C. Giles, L. E. Halliburton, and G. Cantwell, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.1494125 81, 622 (2002).
61. D. C. Reynolds, D. C. Look, and B. Jogai, J. Appl. Phys. 0021-8979 10.1063/1.1356432 89, 6189 (2001).
62. F. H Leiter, H. R Alves, A. Hofstaetter, D. M Hoffmann, and B. K. Meyer, Phys. Status Solidi B 0370-1972 10.1002/1521-3951(200107)226:1
63. H. S. Yang, S. Y. Han, Y. W. Heo, K. H. Baik, D. P. Norton, S. J. Pearton, F. Ren, A. Osinsky, J. W. Dong, B. Hertog, A. M. Dabiran, P. P. Chovw, L. Chernyak, T. Steiner, C. K. Kao, and G. C. Chi, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 0021-4922 10.1143/JJAP.44.7296 44, 7296 (2005).
64. Y. I. Alivov, Y. Ozgur, S. Dogan, C. Liu, Y. Moon, X. Gu, V. Avrutin, Y. Fu, and H. Morkoc, Solid-State Electron. 0038-1101 10.1016/j.sse.2005.07.021 49, 1693 (2005).
65. J. W. Dong, A. Osinsky, B. Hertog, A. M. Dabiran, P. P. Chow, Y. W. Heo, D. P. Norton, and S. J. Pearton, J. Electron. Mater. 0361-5235 10.1007/s11664-005-0121-6 34, 416 (2005).
66. S. J. Jiao, Y. M. Lu, D. Z. Shen, Z. Z. Zhang, B. H. Li, J. Y. Zhang, B. Yao, Y. C. Liu, and X. W. Fan, Phys. Status Solidi C 3, 972 (2006). 1610-1634
67. H. -T. Wang, B. S. Kang, J. -J. Chen, T. Anderson, S. Jang, F. Ren, H. S. Kim, Y. J. Li, D. P. Norton, and S. J. Pearton, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.2186508 88, 102107 (2006).