【国际论文】α-Ga₂O₃ 辐射现象中的非线性效应

        近期，由俄罗斯圣彼得堡彼得大帝理工大学的研究团队在学术期刊 APL Materials 发布了一篇名为 Non-linear effects in α-Ga₂O₃ radiation phenomena（α-Ga₂O₃ 辐射现象中的非线性效应）的文章。

摘要

        菱面体相的氧化镓 (α-Ga₂O₃) 由于其在所有 Ga₂O₃ 多晶型中最宽的带隙，使其在应用中特别有吸引力。然而，尽管离子束加工技术在器件技术中被广泛使用，但对 α-Ga₂O₃ 中辐射现象的理解还不成熟。在这里，研究团队通过比较单原子和簇离子注入，并系统地改变离子通量，研究了 α-Ga₂O₃ 中辐射损伤形成的非线性效应。特别是，研究团队表明碰撞级联密度决定了表面非晶化率，并且还受到离子通量变化的影响。这些趋势可以用弹道和动态缺陷退火阶段发生的非线性 in-cascade 和 inter-cascade 缺陷相互作用来解释。因此，这些数据揭示了 α-Ga₂O₃ 中辐射现象的新物理现象，并可能适用于更具预测性的 α-Ga₂O₃ 基器件的离子束加工。

图 1. 在注入 (a) 40 keV P 离子和 (b) 140 keV PF₄ 离子的 α-Ga₂O₃ 样品中，相对无序度与深度剖面图，与相应注入的 (c) 表面无定形层 (SAL) 厚度和 (d) BDP 深度处的最大相对无序度作为 dpa 的函数进行比较。面板 (a) 和 (b) 中分别用虚线和实线表示的是 SRIM 代码模拟的注入P原子和原生空位的深度剖面图。

图 2. α-Ga₂O₃ 在(a) 65 keV P 离子和(b) 225 keV PF₄ 离子辐照下的相对无序度与深度曲线。图(b)的插图显示了 α-Ga₂O₃ 在次表层的分子效应大小Δ(f)与剂量率的关系。

DOI：

doi.org/10.1063/5.0235497