【国内论文】山东师范大学——含Sn杂质电补偿的 α-Ga₂O₃ 薄膜的光学和电学传输特性

        由山东师范大学的研究团队在学术期刊 AIP Advances 发布了一篇名为 Optical and electrical transport properties of α-Ga₂O₃ thin films with electrical compensation of Sn impurities （含 Sn 杂质电补偿的 α-Ga₂O₃ 薄膜的光学和电学传输特性）的文章。

摘要

        通过磁控溅射在 BaF₂ 衬底上生长了含有次生相 SnO 的多晶 α-Ga₂O₃ 薄膜。通过二次离子质谱和霍尔效应实验确定，α-Ga₂O₃ 薄膜的杂质锡浓度、电子浓度和室温迁移率分别为 4.5 × 10²⁰ cm⁻³、1.5 × 10¹⁵ cm⁻³ 和 26.9 cm² V⁻¹ s⁻¹。迁移率与温度的关系证实，电子主要受到极性光学声子散射和电离杂质散射的影响，温度范围为 160-400 K。通过对数电阻率与温度倒数的关系，确定了两个电离能，分别为 29 和 71 meV，其中前者是锡掺入镓位点形成的浅施主 Sn_Ga。后者是与二次相 SnO 相关的浅受主 V_Sn-H，正是这种浅受主的电补偿导致了 α-Ga₂O₃ 薄膜的极低载流子浓度。光致发光谱显示 280 和 320 nm 的紫外辐射，其中 280 nm 归因于被深施主态 (E_C-1.1 eV) 捕获的电子与被 V_Sn-H 复合体捕获的空穴的辐射复合。此外，在可见光区域有几个窄辐射峰，在排除干涉和衍射影响后，逐一确定了参与辐射跃迁的能级。

DOI：

doi.org/10.1063/5.0244593