Determination of Diffusion Coefficient of Copper in ZnO (001) Single Crystals at 1000 °C
Primavera López-Salazar,
Gabriel Juárez-Díaz,
Javier Martínez-Juárez,
José A. Luna-López,
Ramón Peña Sierra,
Yuri Koudriavtsev,
Carlos Palomino-Jiménez,
Angel. P. Rodríguez-Victoria
Affiliations
Primavera López-Salazar
Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Ciudad Universitaria, C.P. 72570 Puebla, Mexico
Gabriel Juárez-Díaz
Facultad de Ciencias de la Computación, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Av. San Claudio y 14 Sur, Ciudad Universitaria, C.P. 72570 Puebla, Mexico
Javier Martínez-Juárez
Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Ciudad Universitaria, C.P. 72570 Puebla, Mexico
José A. Luna-López
Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Ciudad Universitaria, C.P. 72570 Puebla, Mexico
Ramón Peña Sierra
Sección de Electrónica de Estado Sólido, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I. P. N, Av. Instituto Politécnico Nacional No. 2508, Col. San Pedro Zacatenco, C.P. 07360 Ciudad de México, Mexico
Yuri Koudriavtsev
Sección de Electrónica de Estado Sólido, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I. P. N, Av. Instituto Politécnico Nacional No. 2508, Col. San Pedro Zacatenco, C.P. 07360 Ciudad de México, Mexico
Carlos Palomino-Jiménez
Facultad de Ciencias de la Computación, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Av. San Claudio y 14 Sur, Ciudad Universitaria, C.P. 72570 Puebla, Mexico
Angel. P. Rodríguez-Victoria
Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Ciudad Universitaria, C.P. 72570 Puebla, Mexico
Copper from a solid source was diffused into undoped n-type bulk ZnO (001) single crystals at 1000 °C under a nitrogen atmosphere at different diffusion times. The Cu diffusion profiles were obtained by Secondary ion mass spectroscopy (SIMS), and the fitting reveals a diffusion case from a constant concentration source. A value for the diffusion coefficient of 2.42(±0.2) × 10−12 cm2∙s−1 was obtained. Electrical measurements present an increment of carrier concentration with diffusion time, but remains n-type which indicates an increase in the donor levels produced by structural defects in ZnO. Photoluminescence (PL) spectra showed an increment of green emission intensity associated with Cu incorporation.
