純粋なZnO半導体のp型ドーピングの問題に対して、負イオン（S^2-）および正イオン（Mg²⁺）の複合置換と、ZnO合金の電子バンド構造を協調的に制御する新しいNアクセプタードーピングの手法を提案し、パルスレーザー堆積法によりNドープされたp型透明導電性MgZnOS薄膜を成功裏に作製した。X線回折、透過スペクトル、ホール効果、X線光電子分光、および二次イオン質量分析を通じて薄膜の結晶構造、光電特性および化学組成を分析した。実験結果は、作製されたMgZnOS∶N薄膜が六角晶ウルツ鉱構造を有し、c軸に選択的配向成長していることを示した。薄膜の紫外・可視・近赤外波長域での透過率は80%を超え、MgドーピングによってZnO合金薄膜の光学的バンドギャップが顕著に拡大されることが分かった。作製したp型導電薄膜中のMgおよびSの含有率はそれぞれ9%および25%、ホール移動度0.25 cm²/(V∙s)、空孔濃度2.02×10¹⁹ cm^-3、抵抗率1.24 Ω∙cmであった。p型MgZnOS∶N薄膜の成功的作製を基に、新規p-MgZnOS∶N/n-ZnO準ホモ接合型p-n接合紫外光検出器を設計・作製した。デバイスは典型的なダイオードの整流特性（動作電圧約1.21 V）を示し、0 Vバイアスで安定した自己駆動型紫外光応答を示し、ピーク感度は2.26 mA/W（波長350 nm）であった。解析により、上記の自己駆動光応答はp-n接合内蔵電場による光生成キャリアの効果的分離と輸送に起因すると考えられる。本研究はZnOのp型ドーピング研究に有益な参考資料を提供し、高性能全ZnO系光電子デバイスの開発に重要な意義を持つ。

パルスレーザー堆積; p型ドーピング; MgZnOS; p-n接合