Pour relever la difficulté du dopage de type p des semi-conducteurs ZnO purs, une nouvelle approche a été proposée basée sur le remplacement combiné des ions négatifs (S^2-) et positifs (Mg²⁺) et la régulation synergique de la structure de bande électronique des alliages ZnO, appliquée au dopage accepteur N. Des films transparents conducteurs de type p dopés au N MgZnOS ont été fabriqués 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 aux rayons X et spectrométrie de masse des ions secondaires. Les résultats expérimentaux montrent que les films MgZnOS∶N préparés ont une structure wurtzite hexagonale et une croissance préférentielle selon l'axe c. La transmittance des films dans la gamme UV-visible-proche infrarouge dépasse 80 %, et le dopage Mg élargit sensiblement la bande interdite optique des films d'alliage ZnO. La teneur en Mg et S dans les films conducteurs de type p préparés est respectivement de 9 % et 25 %, la concentration de trous est de 2,02×10¹⁹ cm^-3, la mobilité Hall est de 0,25 cm²/(V∙s) et la résistivité de 1,24 Ω∙cm. Sur la base de la préparation réussie des films p-type MgZnOS∶N, un nouveau photodétecteur UV à jonction p-n quasi-homogène p-MgZnOS∶N/n-ZnO a été conçu et fabriqué. Le dispositif présente des caractéristiques de redressement typiques (tension de seuil d’environ 1,21 V), ainsi qu’une réponse UV auto-alimentée stable à polarisation nulle avec une responsivité maximale de 2,26 mA/W (longueur d’onde 350 nm). L’analyse suggère que cette réponse photo auto-alimentée provient de la séparation efficace et du transport des porteurs photo-générés par le champ intégré de la jonction p-n. Cette étude fournit une référence précieuse pour la recherche sur le dopage de type p de ZnO et revêt une grande importance pour le développement de dispositifs optoélectroniques entièrement à base de ZnO haute performance.

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