Temperature-dependent photoluminescence of ZnO films codoped with tellurium and nitrogen

Journal of Applied Physics

Volumn 112, Issue 10, 2012, Pages

  Tang, Kun ^a   Gu, Shulin ^a   Ye, Jiandong ^a   Huang, Shimin ^a   Gu, Ran ^a   Zhang, Rong ^a   Zheng, Youdou ^a  

^a NANJING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACCEPTOR ENERGY; ATOMIC CONCENTRATION; CO-DOPED; CO-DOPED ZNO; CODOPING TECHNIQUES; CRYSTALLINE QUALITY; N-DOPED; OXYGEN SITE; P TYPE ZNO; P-TYPE; PHOTOLUMINESCENCE SPECTRUM; ROOM TEMPERATURE; TEMPERATURE DEPENDENCE; TEMPERATURE-DEPENDENT PHOTOLUMINESCENCE; ZNO FILMS;

ACTIVATION ENERGY; CRYSTALLINE MATERIALS; ELECTRIC PROPERTIES; OPTICAL PROPERTIES; PHOTOLUMINESCENCE; TELLURIUM; TELLURIUM COMPOUNDS; ZINC; ZINC OXIDE;

METALLIC FILMS;

EID: 84870659040     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4767451     Document Type: Article

References (100)

1. J. L. Lyons, A. Janotti, and C. G. Van de Walle, Appl. Phys. Lett. 95, 252105 (2009). 10.1063/1.3274043
2. M. C. Tarun, M. Zafar Iqbal, and M. D. McCluskey, AIP Adv. 1, 022105 (2011). 10.1063/1.3582819
3. K. Nakahara, S. Akasaka, H. Yuji, K. Tamura, T. Fujii, Y. Nishimoto, D. Takamizu, A. Sasaki, T. Tanabe, H. Takasu, H. Amaike, T. Onuma, S. F. Chichibu, A. Tsukazaki, A. Ohtomo, and M. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 97, 013501 (2010). 10.1063/1.3459139
4. B. Chavillon, L. Cario, A. Renaud, F. Tessier, F. Cheviré, M. Boujtita, Y. Pellegrin, E. Blart, A. Smeigh, L. Hammarström, F. Odobel, and S. Jobic, J. Am. Chem. Soc. 134, 464 (2012). 10.1021/ja208044k
5. H. Kato, T. Yamamuro, A. Ogawa, C. Kyotani, and M. Sano, Appl. Phys. Express 4, 091105 (2011). 10.1143/APEX.4.091105
6. P. Li, S. H. Deng, and J. Huang, Appl. Phys. Lett. 99, 111902 (2011). 10.1063/1.3638460
7. X. H. Pan, W. Guo, Z. Z. Ye, B. Liu, Y. Che, H. P. He, and X. Q. Pan, J. Appl. Phys. 105, 113516 (2009). 10.1063/1.3126518
8. F. X. Xiu, Z. Yang, L. J. Mandalapu, D. T. Zhao, and J. L. Liu, Appl. Phys. Lett. 87, 152101 (2005). 10.1063/1.2089183
9. B. L. Zhu, S. J. Zhu, X. Z. Zhao, F. H. Su, G. H. Li, X. G. Wu, and J. Wu, Phys. Status Solidi A 208, 843 (2011). 10.1002/pssa.201026626
10. L. Liu, J. L. Xu, D. D. Wang, M. M. Jiang, S. P. Wang, B. H. Li, Z. Z. Zhang, D. X. Zhao, C. X. Shan, B. Yao, and D. Z. Shen, Phys. Rev. Lett. 108, 215501 (2012). 10.1103/PhysRevLett.108.215501
11. D. S. Liu, C. S. Sheu, and C. T. Lee, J. Appl. Phys. 102, 033516 (2007). 10.1063/1.2768010
12. H. B. Ye, J. F. Kong, W. Z. Shen, J. L. Zhao, and X. M. Li, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 5588 (2007). 10.1088/0022-3727/40/18/013
13. M. Kumar, T. H. Kim, S. S. Kim, and B. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 89, 112103 (2006). 10.1063/1.2338527
14. X. Tang, X. F. Cheng, D. Wagner, H. F. Lü, and Q. Y. Zhang, J. Appl. Phys. 110, 013711 (2011). 10.1063/1.3606410
15. S. Aksoy, Y. Caglar, S. Ilican, and M. Caglar, J. Alloys Compd. 512, 171 (2012). 10.1016/j.jallcom.2011.09.058
16. L. L. Chen, Z. H. Xiong, Q. X. Wan, and D. M. Li, Opt. Mater. 32, 1216 (2010). 10.1016/j.optmat.2010.04.002
17. F. W. Xie, P. Yang, P. Li, and L. Q. Zhang, Opt. Commun. 285, 2660 (2012). 10.1016/j.optcom.2012.01.087
18. X. Y. Duan, R. H. Yao, and Y. J. Zhao, Appl. Phys. A 91, 467 (2008). 10.1007/s00339-008-4432-3
19. H. L. Porter, J. F. Muth, J. Narayan, J. V. Foreman, and H. O. Everitt, J. Appl. Phys. 100, 123102 (2006). 10.1063/1.2372312
20. S. Park, T. Minegishi, D. Oh, H. Lee, T. Taishi, J. Park, M. Jung, J. Chang, I. Im, J. Ha, S. Hong, I. Yonenaga, T. Chikyow, and T. Yao, Appl. Phys. Express 3, 031103 (2010). 10.1143/APEX.3.031103
21. K. Tang, S. L. Gu, K. P. Wu, S. M. Zhu, J. D. Ye, R. Zhang, and Y. D. Zheng, Appl. Phys. Lett. 96, 242101 (2010). 10.1063/1.3453658
22. Ü. Özgür, Ya. I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Doǧan, V. Avrutin, S.-J. Cho, and H. Morkoç, J. Appl. Phys. 98, 041301 (2005). 10.1063/1.1992666
23. M. D. McCluskey and S. J. Jokela, J. Appl. Phys. 106, 071101 (2009). 10.1063/1.3216464
24. G. Brauer, J. Kuriplach, C. C. Ling, and A. B. Djurišić, J. Phys.: Conf. Ser. 265, 012002 (2011). 10.1088/1742-6596/265/1/012002
25. A. Janotti and C. G. Van de Walle, Rep. Prog. Phys. 72, 126501 (2009). 10.1088/0034-4885/72/12/126501
26. K. Tang, S. L. Gu, J. D. Ye, S. M. Zhu, S. M. Huang, R. Gu, R. Zhang, Y. Shi, and Y. D. Zheng, J. Vac. Sci. Technol. A 30, 051508 (2012). 10.1116/1.4738949
27. W. Liu, S. L. Gu, J. D. Ye, S. M. Zhu, Y. X. Wu, Z. P. Shan, R. Zhang, Y. D. Zheng, S. F. Choy, G. Q. Lo, and X. W. Sun, J. Cryst. Growth 310, 3448 (2008). 10.1016/j.jcrysgro.2008.03.044
28. K. Tang, S. L. Gu, S. Z. Li, J. D. Ye, S. M. Zhu, H. Chen, J. G. Liu, R. Zhang, Y. Shi, and Y. D. Zheng, J. Vac. Sci. Technol. A 29, 03A106 (2011). 10.1116/1.3549136
29. K. Ip, M. E. Overberg, Y. W. Heo, D. P. Norton, S. J. Pearton, S. O. Kucheyev, C. Jagadish, J. S. Williams, R. G. Wilson, and J. M. Zavada, Appl. Phys. Lett. 81, 3996 (2002). 10.1063/1.1524033
30. Y. L. Wang, H. S. Kim, D. P. Norton, S. J. Pearton, and F. Ren, Electrochem. Solid-State Lett. 11, H88 (2008). 10.1149/1.2837657
31. D. Yu, J. Li, L. Hu, H. Hu, H. Zhang, K. Sun, and J. Zhu, Chem. Phys. Lett. 464, 69 (2008). 10.1016/j.cplett.2008.08.101
32. J. K. Dangbgnon, K. Talla, and J. R. Botha, Phys. Status Solidi C 7, 1545 (2010). 10.1002/pssc.200983264
33. X. H. Wang, B. Yao, D. Z. Shen, Z. Z. Zhang, B. H. Li, Z. P. Wei, Y. M. Lu, D. X. Zhao, J. Y. Zhang, X. W. Fan, L. X. Guan, and C. X. Cong, Solid State Commun. 141, 600 (2007). 10.1016/j.ssc.2007.01.002
34. J. D. Ye, S. L. Gu, F. Li, S. M. Zhu, R. Zhang, Y. Shi, Y. D. Zheng, X. W. Sun, G. Q. Lo, and D. L. Kwong, Appl. Phys. Lett. 90, 152108 (2007). 10.1063/1.2722204
35. S. H. Park, T. Minegishi, H. J. Lee, J. S. Park, I. H. Im, T. Yao, D. C. Oh, T. Taishi, I. Yonenaga, and J. H. Chang, J. Appl. Phys. 108, 093518 (2010). 10.1063/1.3498800
36. S. M. Liu, S. L. Gu, J.D. Ye, S. M. Zhu, W. Liu, K. Tang, Z. P. Shan, R. Zhang, Y. D. Zheng, and X. W. Sun, Appl. Phys. A 91, 535 (2008). 10.1007/s00339-008-4444-z
37. B. K. Meyer, H. Alves, D. M. Hofmann, W. Kriegseis, D. Forster, F. Bertram, J. Christen, A. Hoffmann, M. Straburg, M. Dworzak, U. Haboeck, and A. V. Rodina, Phys. Status Solidi B 241, 231 (2004). 10.1002/pssb.200301962
38. J.-K. Lee, M. Nastasi, D. W. Hamby, and D. A. Lucca, Appl. Phys. Lett. 86, 171102 (2005). 10.1063/1.1906330
39. H. Alves, D. Pfisterer, A. Zeuner, T. Riemann, J. Christen, D. M. Hofmann, and B. K. Meyer, Opt. Mater. 23, 33 (2003). 10.1016/S0925-3467(03) 00055-7
40. M. R. Wagner, G. Callsen, J. S. Reparaz, J.-H. Schulze, R. Kirste, M. Cobet, I. A. Ostapenko, S. Rodt, and C. Nenstiel, Phys. Rev. B 84, 035313 (2011). 10.1103/PhysRevB.84.035313
41. S. S. Lin, H. P. He, Z. Z. Ye, B. H. Zhao, and J. Y. Huang, J. Appl. Phys. 104, 114307 (2008). 10.1063/1.3033560
42. C. F. Klingshirn, B. K. Meyer, A. Waag, A. Hoffmann, and J. Geurts, Zinc Oxide: From Fundamental Properties Towards Novel Applications (Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/Germany, 2010), p. 177.
43. C. Y. Zang, C. H. Zang, B. Wang, Z. X. Jia, S. R. Yue, Y. S. Li, H. Q. Yang, and Y. S. Zhang, Physica B 406, 3479 (2011). 10.1016/j.physb.2011.06.030
44. J. H. Park, H. Y. Seo, S. H. Jeong, and B. T. Lee, Phys. Status Solidi A 209, 294 (2012). 10.1002/pssa.201127342
45. F. X. Xiu and J. L. Liu, Appl. Phys. Lett. 90, 116103 (2007). 10.1063/1.2713174
46. F. X. Xiu, Z. Yang, L. J. Mandalapu, D. T. Zhao, and J. L. Liu, Appl. Phys. Lett. 87, 252102 (2005). 10.1063/1.2146208
47. B. J. Kwon, H. S. Kwack, S. K. Lee, Y. H. Cho, D. K. Hwang, and S. J. Park, Appl. Phys. Lett. 91, 061903 (2007). 10.1063/1.2767993
48. W. Lee, M. C. Jeong, and J. M. Myoung, Appl. Phys. Lett. 85, 6167 (2004). 10.1063/1.1840124
49. V. Vaithianathan, B. T. Lee, and S. S. Kim, J. Appl. Phys. 98, 043519 (2005). 10.1063/1.2011775
50. Y. S. Choi, D. K. Hwang, B. J. Kwon, J. W. Kang, Y. H. Cho, and S. J. Park, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 50, 105502 (2011). 10.1143/JJAP.50.105502
51. H. Chen, S. L. Gu, K. Tang, S. M. Zhu, Z. B. Zhu, J. D. Ye, R. Zhang, and Y. D. Zheng, J. Lumin. 131, 1189 (2011). 10.1016/j.jlumin.2011.02.025
52. W. Shan, W. Walukiewicz, J. W. Ager III, K. M. Yu, H. B. Yuan, H. P. Xin, G. Cantwell, and J. J. Song, Appl. Phys. Lett. 86, 191911 (2005). 10.1063/1.1923757
53. V. A. Fonoberov, K. A. Alim, A. A. Balandin, F. X. Xiu, and J. L. Liu, Phys. Rev. B 73, 165317 (2006). 10.1103/PhysRevB.73.165317
54. P. Van Mieghem, Rev. Mod. Phys. 64, 755 (1992). 10.1103/RevModPhys.64.755
55. B. Q. Cao, M. Lorenz, A. Rahm, H. von Wenckstern, C. Czekalla, J. Lenzner, G. Benndorf, and M. Grundmann, Nanotechnol. 18, 455707 (2007). 10.1088/0957-4484/18/45/455707
56. C. H. Zang, J. F. Su, B. Wang, D. M. Zhang, and Y. S. Zhang, J. Lumin. 131, 1817 (2011). 10.1016/j.jlumin.2011.03.040
57. S. Nagar, S. K. Gupta, and S. Chakrabarti, J. Lumin 132, 1089 (2012). 10.1016/j.jlumin.2011.12.058
58. H. P. He, S. S. Lin, G. D. yuan, L. Q. Zhang, W. F. Zhang, L. B. Luo, Y. L. Cao, Z. Z. Ye, and S. T. Lee, J. Phys. Chem. C 115, 19018 (2011). 10.1021/jp205807g
59. Y.-C. Lee, S.-Y. Hu, Z.-C. Feng, C.-S. Yang, and C.-C. Huang, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 48, 112302 (2009). 10.1143/JJAP.48.112302
60. A. Nakagawa, F. Masuoka, S. Chiba, H. Endo, K. Megro, Y. Kashiwaba, T. Ojima, K. Aota, I. Niikura, and Y. Kashiwaba, Appl. Surf. Sci. 254, 164 (2007). 10.1016/j.apsusc.2007.07.107
61. S. S. Kurbanov and T. W. Kang, J. Lumin. 130, 767 (2010). 10.1016/j.jlumin.2009.11.030
62. D. Q. Yu, L. Z. Hu, S. S. Qiao, H. Q. Zhang, S. E. A. Len, L. K. Len, Q. Fu, X. Chen, and K. T. Sun, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 055110 (2009). 10.1088/0022-3727/42/5/055110
63. X. D. Meng, Z. M. Shi, X. B. Chen, X. H. Zeng, and Z. X. Fu, J. Appl. Phys. 107, 023501 (2010). 10.1063/1.3284101
64. J. Xu, R. Ott, A. S. Sabau, Z. W. Pan, F. X. Xiu, J. L. Liu, J. M. Erie, and D. P. Norton, Appl. Phys. Lett. 92, 151112 (2008). 10.1063/1.2911725
65. S. Karamat, R. S. Rawat, T. L. Tan, P. Lee, S. V. Springham, E. Ghareshabani, R. Chen, and H. D. Sun, Appl. Surf. Sci. 257, 1979 (2011). 10.1016/j.apsusc.2010.09.038
66. R. A. Rosenberg, M. Abu Haija, K. Vijayalakshmi, J. Zhou, S. Xu, and Z. L. Wang, Appl. Phys. Lett. 95, 243101 (2009). 10.1063/1.3275000
67. Z. P. Shan, S. L. Gu, K. P. Wu, S. M. Zhu, K. Tang, and Y. D. Zheng, J. Vac. Sci. Technol. A 28, 1115 (2010). 10.1116/1.3462031
68. L. M. Kukreja, P. Misra, A. K. Das, J. Sartor, and H. Kalt, J. Vac. Sci. Technol. A 29, 03A120 (2011). 10.1116/1.3578344
69. K. P. O Donnell and X. Chen, Appl. Phys. Lett. 58, 2924 (1991). 10.1063/1.104723
70. L. J. Wang and N. C. Giles, J. Appl. Phys. 94, 973 (2003). 10.1063/1.1586977
71. H. Kim and D. D. Dlott, J. Chem. Phys. 93, 1695 (1990). 10.1063/1.459097
72. M. A. Thomas and J. B. Cui, J. Appl. Phys. 105, 093533 (2009). 10.1063/1.3125447
73. E. Przedziecka, E. Kamiska, I. Pasternak, A. Piotrowska, and J. Kossut, Phys. Rev. B 76, 193303 (2007). 10.1103/PhysRevB.76.193303
74. M. Schirra, R. Schneider, A. Reiser, G. M. Prinz, M. Feneberg, J. Biskupek, U. Kaiser, C. E. Krill, K. Thonke, and R. Sauer, Phys. Rev. B 77, 125215 (2008). 10.1103/PhysRevB.77.125215
75. B. P. Zhang, N. T. Binh, Y. Segawa, K. Wakatsuki, and N. Usami, Appl. Phys. Lett. 83, 1635 (2003). 10.1063/1.1605803
76. X. Tang, Y. Z. Deng, D. Wagner, L. Yu, and H. F. Lü, Solid State Commun. 152, 1 (2012). 10.1016/j.ssc.2011.10.024
77. J. B. Li, S. H. Wei, S. S. Li, and J. B. Xia, Phys. Rev. B 74, 081201(R) (2006). 10.1103/PhysRevB.74.081201
78. G. R. Yao, G. H. Fan, S. W. Zheng, J. H. Ma, J. Chen, Y. Zhang, S. T. Li, S. C. Su, and T. Zhang, Acta. Phys. Sin. 61, 176105 (2012).
79. J. Furthmüller, F. Hachenberg, A. Schleife, D. Rogers, F. Hosseini Teherani, and F. Bechstedt, Appl. Phys. Lett. 100, 022107 (2012). 10.1063/1.3675867
80. H. Q. Zhang, L. Z. Hu, Z. W. Zhao, J. X. Ma, Y. Qiu, B. Wang, H. W. Liang, and J. M. Bian, Vacuum 85, 718 (2011). 10.1016/j.vacuum.2010.11.006
81. Z. Yang and J. L. Liu, J. Vac. Sci. Technol. B 28, C3D6 (2010). 10.1116/1.3368543
82. T. H. Yang and J. M. Wu, Acta Mater. 60, 3310 (2012). 10.1016/j.actamat.2012.02.045
83. L. R. Shah, H. Zhu, W. G. Wang, B. Ali, T. Zhu, X. Fan, Y. Q. Song, Q. Y. Wen, H. W. Zhang, S. Ismat Shah, and J. Q. Xiao, J. Phys. D: Appl. Phys. 43, 035002 (2010). 10.1088/0022-3727/43/3/035002
84. A. Janotti and C. G. Van de Walle, Phys. Rev. B 76, 165202 (2007). 10.1103/PhysRevB.76.165202
85. A. E. Jiménez-González, J. A. Soto Urueta, and R. Suárez-Parra, J. Cryst. Growth 192, 430 (1998). 10.1016/S0022-0248(98) 00422-9
86. S. H. Park, J. H. Chang, T. Minegishi, J. S. Park, I. H. Im, M. Ito, T. Taishi, S. K. Hong, D. C. Oh, M. W. Cho, and T. Yao, J. Cryst. Growth 311, 2167 (2009). 10.1016/j.jcrysgro.2008.11.018
87. D. C. Look, Semicond. Sci. Technol. 20, S55 (2005). 10.1088/0268-1242/20/ 4/007
88. H. Chen, S. L. Gu, J. G. Liu, J. D. Ye, K. Tang, S. M. Zhu, and Y. D. Zheng, Appl. Phys. Lett. 99, 211906 (2011). 10.1063/1.3662964
89. J. F. Muth, R. M. Kolbas, A. K. Sharma, S. Oktyabrsky, and J. Narayan, J. Appl. Phys. 85, 7884 (1999). 10.1063/1.370601
90. H. Morkoç and Ü. Özgür, Zinc Oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology (Wiley, New York, 2009), pp. 169-171.
91. K. Tang, S. L. Gu, S. M. Zhu, J. G. Liu, H. Chen, J. D. Ye, R. Zhang, and Y. D. Zheng, Appl. Phys. Lett. 95, 192106 (2009). 10.1063/1.3262965
92. X. N. Li, S. E. Asher, S. Limpijumnong, S. B. Zhang, S.-H. Wei, T. M. Barnes, T. J. Coutts, and R. Noufi, J. Vac. Sci. Technol. A 24, 1213 (2006). 10.1116/1.2167981
93. S. Limpijumnong, X. N. Li, S.-H. Wei, and S. B. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 211910 (2005). 10.1063/1.1931823
94. D. Q. Fang and R. Q. Zhang, J. Appl. Phys. 109, 044306 (2011). 10.1063/1.3549131
95. A. Zeuner, H. Alves, D. M. Hofmann, B. K. Meyer, A. Hoffmann, U. Haboeck, M. Strassburg, and M. Dworzak, Phys. Status Solidi B 234, R7 (2002). 10.1002/1521-3951(200212)234:33.0.CO;2-D
96. J. W. Lee, N. G. Subramaniam, J. C. Lee, S. Kumar S, and T. W. Kang, Europhys. Lett. 95, 47002 (2011). 10.1209/0295-5075/95/47002
97. D. C. Look, D. C. Reynolds, C. W. Litton, R. L. Jones, D. B. Eason, and G. Cantwell, Appl. Phys. Lett. 81, 1830 (2002). 10.1063/1.1504875
98. S. Lee, Y. Shon, and D. Y. Kim, Thin Solid Films 516, 4889 (2008). 10.1016/j.tsf.2007.09.013
99. J. G. Lu, Q. N. Liang, Y. Z. Zhang, Z. Z. Ye, and S. Z. Fujita, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 3177 (2007). 10.1088/0022-3727/40/10/022
100. Y. R. Ryu, T. S. Lee, and H. W. White, Appl. Phys. Lett. 83, 87 (2003). 10.1063/1.1590423