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人工晶体学报2025年第03期:c面蓝宝石衬底上ε-Ga_2O_3的金属有机物化学气相沉积

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王子铭;张雅超;冯倩;刘仕腾;刘雨虹;王垚;王龙;张进成;郝跃;

单位:西安电子科技大学集成电路学部;

摘要:本文采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在c面蓝宝石衬底上沉积ε-Ga_2O_3薄膜,研究了单步生长和两步生长方法对薄膜沉积的影响。采用单步法时,薄膜直接在蓝宝石衬底上生长,使用高分辨X射线单晶衍射分析沿蓝宝石c轴方向的Ga_2O_3物相构成,在生长温度从360℃变化至425℃均能观察到■峰,而在370~410℃还能观察到ε-Ga_2O_3(004)峰。其中,380和390℃时的样品具有更强的ε-Ga_2O_3(004)峰和更低的半峰全宽,以及更低的表面粗糙度。两步生长法为以380℃生长的ε-Ga_2O_3薄膜作为缓冲层,而后在400~430℃继续生长ε-Ga_2O_3薄膜,观察到ε-Ga_2O_3(004)峰强度均高于单步生长法且半峰全宽均更低,在430℃时薄膜的(004)峰摇摆曲线半峰全宽达到0.49°。进一步改变单步生长法的压强,明确缓冲层有效促进ε-Ga_2O_3沿c轴生长。

关键词:ε-Ga_2O_3;;金属有机物化学气相沉积;;蓝宝石衬底;;晶体生长;;宽禁带半导体;;X射线衍射;;原子力显微镜