缺陷对β-Ga2O3薄膜的结构和光学特性的影响 |
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引用本文: | 符思婕,向琴,赖黎,莫慧兰,范嗣强,李万俊.缺陷对β-Ga2O3薄膜的结构和光学特性的影响[J].功能材料,2021(3):3081-3085. |
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作者姓名: | 符思婕 向琴 赖黎 莫慧兰 范嗣强 李万俊 |
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作者单位: | 重庆师范大学物理与电子工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(11904041,11947105);重庆市教委科学技术研究资助项目(KJQN201900542,KJ160031,KJ1703042,KJQN201800501)。 |
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摘 要: | 采用射频磁控溅射技术和后期退火在蓝宝石衬底上成功制备了β-Ga2O3薄膜。借助于X射线衍射(XRD)、拉曼散射光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、以及二次离子质谱(SIMS)研究了缺陷对β-Ga2O3薄膜的结构和光学特性的影响。结果表明,未退火的Ga2O3薄膜呈现非晶态,随高温退火时间逐渐增加,非晶Ga2O3薄膜逐步转变为沿(-201)方向择优生长的β-Ga2O3薄膜。所有Ga2O3薄膜在近紫外到可见光区的平均透过率都高达95%,β相Ga2O3薄膜的光学带隙比非晶态薄膜增加~0.3 eV,且随退火时间的增加,β-Ga2O3薄膜的光学带隙也随之变宽。此外,发现非晶Ga2O3薄膜富含氧空位缺陷,高温退火处理后,β-Ga2O3薄膜中的氧空位浓度明显降低,但蓝宝石衬底中的Al极易扩散至Ga2O3薄膜层,并随退火时间的增加Al浓度明显增加,氧空位的降低和Al杂质的增加是导致β-Ga2O3薄膜光学带隙变宽的主要原因。
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关 键 词: | Ga2O3薄膜 退火 缺陷 结构和光学特性 |
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