【外延论文】在 ε-Ga₂O₃ 中进行铟合金化以实现极化和界面电荷调节

        由香港科技大学（广州）的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为Indium alloying in ε-Ga₂O₃ for polarization and interfacial charge tuning（在 ε-Ga₂O₃ 中进行铟合金化以实现极化和界面电荷调节）的文章。

摘要

        利用密度泛函理论评估了 In 浓度在 0% 到 50% 范围内的 In 合金化对 ε-Ga₂O₃ 异质结构的自发极化 (P_sp) 和压电极化 (P_pe) 的影响。分析表明，随着 In 浓度的增加，P_sp 和 P_pe 均降低，其关系式为 P_sp = −9.5947x + 24.81 和 P_pe = −0.6217x（其中 x 代表 In 浓度，单位为 μC/cm²）。此外，使用 Schrödinger–Poisson solver 研究了 ε-InGaO/ε-Ga₂O₃ 异质结构中极化诱导的二维电子气 (2DEG) 密度。在所有未掺杂的 In 合金化样品中，观察到 2DEG 密度与外延厚度之间存在负相关关系。此外，ε-InGaO 中高于 10¹⁷ cm⁻³ 的 n 型掺杂浓度显着促进了高 2DEG 密度（超过 10¹³cm⁻²）的实现。这些见解不仅加深了对 ε-Ga₂O₃ 异质结构中极化效应的理解，而且为增强基于 ε-Ga₂O₃ 的器件中的 2DEG 密度提供了一个战略框架，这为推进基于 ε-Ga₂O₃ 的高电子迁移率晶体管在功率和射频应用中的发展提供了巨大的潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0245828