研究目的
研究四元合金BeMgZnO的热稳定性及其在不同退火条件下的相演变。
研究成果
该研究深入揭示了新型四元合金BeMgZnO的热稳定性，是实现BeMgZnO基光电器件应用的重要进展。研究发现Be原子会逐渐从晶格主位扩散析出，而Mg和Zn原子保持稳定，最终形成BeO与MgxZn1?xO的混合相。经退火处理后，Be0.09Mg0.19Zn0.72O的带隙略有减小?；?00°C退火样品制备的MSM结构光电探测器展现出优异的紫外选择性，在10V偏压下峰值响应度达90 mA/W。
研究不足
由于较大的晶格失配，随着Be含量的增加，Be0.09Mg0.19Zn0.72O的晶体质量迅速恶化。由于Be2+半径较小，Be容易占据晶格的间隙位置。
1：实验设计与方法选择：
采用射频等离子体辅助分子束外延（rf-MBE）技术在c面蓝宝石衬底上制备Be0.09Mg0.19Zn0.72O合金薄膜。使用高纯度单质Zn、Mg和Be作为源材料。对生长态样品进行两种条件下的老化实验：(1) 在环境氧中600～800°C退火1小时；(2) 在环境氧中600°C分别退火1、2和3小时。
2：09Mg19Zn72O合金薄膜。使用高纯度单质Zn、Mg和Be作为源材料。对生长态样品进行两种条件下的老化实验：
2. 样品选择与数据来源：通过X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）光谱、吸收光谱、X射线光电子能谱（XPS）和二次离子质谱（SIMS）对样品进行表征。
3：2和3小时。 样品选择与数据来源：
3. 实验设备与材料清单：rf-MBE系统、高纯度单质Zn、Mg和Be、c面蓝宝石衬底、X射线衍射仪、HeCd激光器、紫外-可见-近红外扫描分光光度计、XPS设备、SIMS设备。
4：实验设备与材料清单：
4. 实验步骤与操作流程：生长Be0.09Mg0.19Zn0.72O合金薄膜2小时，厚度约250 nm。样品在不同条件下退火，并采用多种技术进行表征。
5：实验步骤与操作流程：
5. 数据分析方法：分析晶体结构、带隙、Mg/Zn/Be的化学环境以及Be/Mg/Zn/Al含量的深度分布。
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获取完整内容-
rf plasma assisted molecular beam epitaxy
Used for the synthesis of Be0.09Mg0.19Zn0.72O alloy film.
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X-ray diffractometer
Used to investigate the crystal structures of postannealed alloy films.
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HeCd laser
Used as the excitation source for photoluminescence (PL) spectra measurements.
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UV?vis?NIR scanning spectrophotometer
Shimadzu
Used to record the absorption spectra.
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X-ray photoelectron spectra equipment
Used to probe the chemical environment of Mg, Zn, and Be.
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Secondary ion mass spectrometry equipment
Used to explore the depth profile and chemical environment of Be, Mg, Al, and Zn.
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Source meter
Keithely 2200
Used to study the optical response characteristics of the photodetector.
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Xe lamp
150 W
Used as the light source for studying the optical response characteristics of the photodetector.
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