【国内论文】内蒙古工业大学---通过无机溶胶-凝胶旋涂制备的 β-Ga₂O₃ 薄膜：制备与表征

        由内蒙古工业大学的研究团队在学术期刊 Nanomaterials 发布了一篇名为 β-Ga₂O₃ Thin Films via an Inorganic Sol–Gel Spin Coating: Preparation and Characterization（通过无机溶胶-凝胶旋涂制备的 β-Ga₂O₃ 薄膜：制备与表征）的文章。

        由于超宽带隙，β-Ga₂O₃ 在紫外（UV）探测器和高功率器件中具有广阔的应用前景。然而，制备大面积薄膜的低成本方法仍然面临挑战。本研究采用无机溶液反应旋涂法制备 β-Ga₂O₃ 薄膜，并通过后续退火处理对其进行表征。利用 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外-可见分光光度法 对薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行表征。采用低成本的 Ga 金属生成 NH₄Ga(SO₄)₂，然后将其转化为前驱体溶液，通过旋涂法涂覆在蓝宝石和石英衬底上。经过十次旋涂周期后，薄膜表面变得更加平滑，但较高的退火温度会导致更多的裂纹。经旋涂和预热处理后，十次循环的薄膜在 (0001) 蓝宝石衬底上退火至 800 ℃，展现出 [–201] 方向的优选取向。所有薄膜在紫外-可见光范围（波长大于 400 nm）内均表现出 85% 以上的高透过率。在 (0001) 蓝宝石衬底上，经过 800 ℃ 和 1000 ℃ 退火的薄膜分别表现出 4.8 eV 和 4.98 eV 的带隙。相比于石英，蓝宝石衬底在制备高质量 Ga₂O₃ 薄膜方面表现出更优的兼容性。此方法提供了一种成本效益高且高效的制备 β-Ga₂O₃ 薄膜的途径，具有广阔的光电子应用潜力。