【国际论文】β-Ga₂O₃ 本征点缺陷的热稳定性与退火

        由法国巴黎理工学院的研究团队在学术期刊 Materials Science in Semiconductor Processing 发布了一篇名为 Thermal stability and annealing of intrinsic point defects in beta-Ga₂O₃（β-Ga₂O₃ 本征点缺陷的热稳定性与退火）的文章。

摘要

        氧化镓，尤其是 β 相氧化镓，正成为高功率半导体应用中一种变革性的材料。然而，尽管它具有诸多优点，但仍处于探索阶段。本文深入研究了输运特性以及由低温电子辐照引起的改性，低温电子辐照会产生影响材料电学性质的点缺陷。研究方法包括对 n 型 β-Ga₂O₃ 样品进行高达 573 K 的辐照后等时退火，这使得能够研究缺陷的热稳定性。结果表明，退火能够诱导电子辐照引起的 n 型到绝缘体转变后导电性能的完全恢复。虽然这种行为可能会限制辐照处理过的材料在高功率器件实现中的应用，但它突出了氧化镓在遭受辐射损伤时的自愈特性。在 22 至 250 K 范围内进行的现场实验证明，在 22 K 辐照后升温样品时，电学性质会发生显著变化。这些数据表明存在高迁移率的缺陷。即使是室温下的缺陷也无法在几百度摄氏度（约 530 K）的热处理中存活。

图 1. SIRIUS 辐照装置示意图。

图 2. ID: Sn 样品经辐照后在不同温度下退火的霍尔电阻 R_xy 与磁场的关系。

DOI：

doi.org/10.1016/j.mssp.2024.109186