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Ion-implantation induced defects in ZnO studied by s slow positron beam

低速陽電子ビームによる酸化亜鉛(ZnO)中のイオン注入欠陥の研究

Chen, Z. Q.; 前川 雅樹; 関口 隆史*; 鈴木 良一*; 河裾 厚男

Chen, Z. Q.; Maekawa, Masaki; Sekiguchi, Takashi*; Suzuki, Ryoichi*; Kawasuso, Atsuo

アルミニウムイオン注入によって酸化亜鉛中に生成する損傷の熱的振る舞いをエネルギー可変低速陽電子ビームを用いて調べた。イオン注入量が10$$^{14}$$Al$$^{+}$$/cm$$^{2}$$以上に増加すると、注入層が非晶質化することが見いだされた。また、その後の600$$^{circ}$$Cまでの熱処理によってポジトロニウム(陽電子と電子の安定結合状態)が生成することから、注入層にはサイズの大きなボイドが形成することが判明した。そのボイドは、600$$^{circ}$$C以上の熱処理で注入層の再結晶化に伴って消失することが見いだされた。その後、注入されたアルミニウムイオンはほぼ完全に電気的に活性化されn型伝導に寄与することがわかった。電子移動度も注入以前に比べて向上することが知られた。さらに、カソードルミネッセンス測定からは、紫外発狂強度が著しく増加することがわかった。以上の知見から、酸化亜鉛の電気的・光学的特性は、アルミニウムイオン注入とその後の熱処理によって改善されることが言える。

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