Para abordar el desafío del dopaje tipo p en el semiconductor ZnO puro, se propuso un nuevo enfoque basado en la sustitución compuesta de iones negativos (S^2-) y positivos (Mg²⁺), junto con la regulación sinérgica de la estructura de la banda electrónica del aleado ZnO, dopado por aceptores N. Se prepararon con éxito películas delgadas transparentes y conductoras tipo p dopadas con N MgZnOS mediante deposición láser pulsada. Se analizaron la estructura cristalina, las propiedades fotoeléctricas y la composición química de las películas mediante difracción de rayos X, espectroscopía de transmisión, efecto Hall, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X y espectrometría de masas de iones secundarios. Los resultados experimentales mostraron que las películas MgZnOS∶N tienen estructura wurzita hexagonal con un crecimiento preferencial orientado a lo largo del eje c. La transmitancia de las películas en el rango ultravioleta-visible-infrarrojo cercano supera el 80%, y el dopaje con Mg amplía significativamente la banda prohibida óptica de las películas aleadas ZnO. Los contenidos de Mg y S en las películas conductoras tipo p son del 9% y 25% respectivamente, la concentración de huecos es de 2.02×10¹⁹ cm^-3, la movilidad Hall es 0.25 cm²/(V∙s) y la resistividad es 1.24 Ω∙cm. Basado en la exitosa preparación de las películas tipo p MgZnOS∶N, se diseñó y fabricó un nuevo fotodetector ultravioleta de unión p-n tipo p-MgZnOS∶N/n-ZnO quasi-homogéneo y auto impulsado. El dispositivo muestra características típicas de rectificación de diodo (voltaje de umbral alrededor de 1.21 V), y presenta respuesta estable de auto impulsión ultravioleta a 0 V de polarización, con una responsividad máxima de 2.26 mA/W (longitud de onda 350 nm). El análisis sugiere que la respuesta foto impulsada proviene de la efectiva separación y transporte de portadores foto generados por el campo eléctrico interno de la unión p-n. Este estudio proporciona una referencia valiosa para la investigación del dopaje tipo p en ZnO y es importante para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos completamente basados en ZnO de alto rendimiento.

Deposición por láser pulsado; dopaje tipo p; MgZnOS; unión p-n