Face à la difficulté du dopage de type p du semi-conducteur ZnO pur, une nouvelle approche est proposée en substituant conjointement les ions négatifs (S^2-) et positifs (Mg²⁺) pour réguler de manière synergique la structure de bande électronique de l'alliage ZnO, et en effectuant un dopage accepteur par l'azote (N). Des films minces transparents conducteurs p de MgZnOS dopés à l'azote ont été préparés avec succès par dépôt laser pulsé. La structure cristalline, les propriétés optoélectroniques et la composition chimique des films ont été analysées par diffraction des rayons X, spectroscopie de transmission, effet Hall, spectroscopie photoélectronique X et spectrométrie de masse d'ions secondaires. Les résultats expérimentaux montrent que les films MgZnOS∶N préparés ont une structure wurtzite hexagonale, avec une croissance préférentielle selon l'axe c. La transmittance des films dans la gamme ultraviolet-visible proche infrarouge dépasse 80%, et le dopage au Mg élargit nettement la bande interdite optique des films d'alliage ZnO. Les contenus en Mg et S dans les films conducteurs p préparés sont respectivement de 9% et 25%, la concentration de trous est de 2,02×10¹⁹ cm^-3, la mobilité de Hall est de 0,25 cm²/(V∙s), et la résistivité est de 1,24 Ω∙cm. Sur la base de la préparation réussie des films p-MgZnOS∶N, un nouveau photodétecteur ultraviolet à jonction p-n quasi-homojonction p-MgZnOS∶N/n-ZnO a été conçu et fabriqué. Le dispositif présente des caractéristiques de redressement de diode typiques (tension de seuil d'environ 1,21 V), et une réponse UV auto-alimentée stable à polarisation nulle, avec une responsivité maximale de 2,26 mA/W (longueur d'onde de 350 nm). L'analyse suggère que cette réponse photoauto-alimentée résulte de la séparation efficace et du transport des porteurs photo-générés par le champ électrique interne de la jonction p-n. Cette étude offre une référence précieuse pour la recherche sur le dopage de type p du ZnO et est d'une grande importance pour le développement de dispositifs optoélectroniques haute performance entièrement basés sur le ZnO.

dépôt laser pulsé;dopage de type p;MgZnOS;jonction p-n