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作者：李明;叶浩函;王琤;沈典宇;王芸霞;王嘉君;夏宁;张辉;杨德仁;
单位：浙江大学材料科学与工程学院,硅及先进半导体全国重点实验室;浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院;杭州镓仁半导体有限公司;
摘要：本文采用自主设计的垂直布里奇曼（VB）晶体生长系统，结合仿真迭代优化温场结构，成功实现了以微凸固液界面与适宜温度梯度生长大尺寸、高质量的Fe掺杂β相半绝缘氧化镓（β-Ga_2O_3）单晶。经加工制备出高质量的4英寸（010）取向半绝缘衬底。对该衬底的结晶质量、表面形貌及电学性能进行系统表征。测试结果表明，衬底无裂纹等宏观缺陷，X射线摇摆曲线半峰全宽（FWHM）均低于50″，显示出优良的结晶质量。表面形貌分析显示，衬底最大表面粗糙度为0.074 nm，局部厚度偏差（LTV）小于3.4μm，总厚度偏差（TTV）为4.157μm，翘曲度（Warp）和弯曲度（Bow）分别为5.886和1.103μm，说明衬底加工质量良好。电学测试表明，衬底平均电阻率达7.9×10~(10)Ω·cm，面内不均匀性为7.77%，证明VB法在实现均匀掺杂方面表现优异，具备应用于微波射频（RF）器件的潜力。
关键词：氧化镓;;宽禁带半导体;;晶体生长;;垂直布里奇曼;;单晶衬底;;掺杂
基金资助：浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划（2023C01193）;; 国家重点研发计划（2024YFE0205300）
