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近年来,随着光电子产业的发展,氧化锌(ZnO)和氮化镓(GaN)作为Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的代表受到人们的广泛关注与研究。ZnO是一种宽禁带直接带隙化合物半导体材料,其在室温下的禁带宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,具有优异的光学和电学特性。非故意掺杂的氧化锌材料显n型,但进一步的故意掺杂来实现p型导电还很难。GaN也是一种宽禁带直接带隙半导体材料,其在室温下的禁带宽度为3.39eV,一般非故意掺杂的GaN材料也显n型,其载流子浓度较高(>1018cm-3)。GaN的n型掺杂不难实现,且技术已经较成熟,稳定可靠的有效的p型掺杂技术也是近二十年刚刚突破的技术难关。因此,如何实现基于ZnO发光层的电注入发光器件成为目前研究的热点,而n-ZnO／p-GaN异质结期望会实现这一目的。本实验对n-ZnO／p-GaN异质结进行了相关研究,内容主要分为两大部分：一、n-ZnO／p-GaN异质结发光二极管的制备。首先采用MOCVD方法在c面蓝宝石衬底上生长p-GaN外延层,然后在p-GaN上再次采用MOCVD方法生长n型掺杂的ZnO薄膜制得n-ZnO／p-GaN异质结,最后采用湿法刻蚀和欧姆电极制作获得n-ZnO／p-GaN异质结发光二极管。该二极管电学测试表现出典型的二极管Ⅰ-Ⅴ特性。通过电致发光光谱测试得到401nm波长的发光峰,并通过Anderson模型计算以及能带图分析说明该异质结发光在p-GaN层。二、n-ZnO／A1GaN／p-GaN异质结发光二极管的制备。采用与第一部分中同样的条件制得p-GaN外延层,然后再其上生长15nm的A1GaN作为电子阻挡层,最后在A1GaN上生长500nm的n型ZnO获得n-ZnO／A1GaN／p-GaN异质结。通过在n-ZnO与p-GaN之间引入A1GaN电子阻挡层,在电注入下利用该种结构实现了来自于ZnO的紫外发光,发光波长为377nm。该异质结结构也表现出典型的二极管整流特性,正向开启电压为15V左右,发射较强的近紫外光。通过比较n-ZnO／A1GaN／p-GaN与n-ZnO／p-GaN异质结发光器件的电致发光谱,证明了A1GaN层的引入能够有效抑制ZnO中电子向GaN层中,同时保证GaN中空穴注入到ZnO中,实现来自于ZnO的电致发光,并通过Anderson模型进行了理论解释。