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作者：姚苏昊;张茂林;季学强;杨莉莉;李山;郭宇锋;唐为华;
单位：南京邮电大学,集成电路科学与工程学院氧化镓半导体创新中心;南京邮电大学,射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室;
摘要：超宽禁带半导体氧化镓(Ga_2O_3)在功率电子和信息传感方面有重要应用，其高效、经济的制备方法是实现产业推广的重要环节。本文报道了一种Sn辅助雾相化学气相沉积(mist CVD)技术，基于这种非真空、低成本方法在c面蓝宝石衬底上成功外延生长了高质量纯相α-Ga_2O_3薄膜。实验通过mist CVD生长温度的调控探索，获得了纯相α-Ga_2O_3薄膜外延生长的温度区间为500～600℃。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)等方法对纯相α-Ga_2O_3薄膜进行了物相、形貌、光学特征、元素含量和价态表征，结果表明600℃生长的α-Ga_2O_3薄膜具有更高的结晶度，更致密和平整的表面形貌。进一步地，通过构建金属-半导体-金属(MSM)结构的光电探测器，研究了α-Ga_2O_3薄膜的深紫外(DUV)光电响应性能。500和600℃制备α-Ga_2O_3薄膜，其光暗电流比(PDCR)分别为5.85×10~5和7.48×10~3,外量子效率(EQE)分别为21.8%和520%,响应度分别为0.044和1.09 A/W。在6 V偏压和254 nm光照下，500℃生长的α-Ga_2O_3薄膜的响应时间为0.97/0.36 s, 600℃的样品响应时间却增大为2.89/4.92 s,这主要是Sn辅助生长在α-Ga_2O_3薄膜内形成了施主杂质，影响了载流子的输运效率。
关键词：α-Ga_2O_3;;雾相化学气相沉积;;Sn辅助生长;;光电响应;;沉积温度;;掺杂激活
基金资助：国家重点研发计划(2022YFB3605404);; 国家自然科学基金联合项目(U23A20349);; 江苏省双创人才团队项目(JSSCTD202351)
