【衬底论文】揭示 Ta 掺杂对光学浮区法生长单晶 β-Ga₂O₃ (010) 的影响

        印度安那大学的研究团队在学术期刊 Materials Chemistry and Physics 发布了一篇名为 Unveiling the impact of Ta-doping on single crystals β-Ga₂O₃ (010) grown by optical floating zone method（揭示Ta掺杂对光学浮区法生长单晶 β-Ga₂O₃ (010)的影响）的文章。

摘要

        使用光学浮区法生长了沿（010）平面取向并掺杂钽（Ta）的 β-Ga₂O₃ 单晶。研究了Ta掺杂对晶片的结构、电学、形貌、光学和介电行为等材料性能的影响。XRD 分析证实了（010）取向，在 Ta 掺杂后观察到晶格膨胀。拉曼光谱和 HR-TEM 分析支持 XRD 结果。光学分析显示，随着 Ta 掺杂的增加，带隙能量降低，透射率约为 80%。霍尔效应测量表明，随着 Ta 含量的增加，自由电子浓度从10¹⁷ cm^{- 3}增加到 10¹⁸ cm^-3。在较低频率下，样品表现出较高的介电常数，随后随着频率的增加逐渐降低。所有样品的介电损耗值均保持极低，表明其具有优异的介电介质特性。这些结果表明，Ta 掺杂可用于 β-Ga₂O₃ 以提高材料性能，这可以在电力电子和光电子器件中得到应用。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2025.131152