MOCVD同质外延生长的单晶β-Ga2O3薄膜研究

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术，在(010)Fe掺Ga₂O₃半绝缘衬底上进行同质外延生长Ga₂O₃薄膜，系统性地研究了生长温度(880℃/830℃/780℃/730℃)和生长压强(80/60/40/20 Torr)对外延薄膜表面形貌、晶体质量以及电学特性等的影响。结果表明随着生长温度和压强的增加：薄膜生长速率分别呈现出略微增加和大幅下降的趋势；薄膜表面阶梯束(step bunching)的生长方式逐渐增强，并且呈现出沿着001]晶向生长的柱状晶粒；高分辨X射线衍射(XRD)扫描显示薄膜均只在(020)面存在衍射峰，表明生长的薄膜为纯β相单晶薄膜，且半高宽可达到45.7 arcsec；霍尔测试表明780℃和60 Torr的生长条件下薄膜的室温电子迁移率最高。本文为基于MOCVD的Ga₂O₃同质外延生长提供了系统的参数指导，为高质量Ga₂O₃薄膜的制备奠定了基础。