【外延论文】磁控溅射法制备的 β-Ga₂O₃ 薄膜中溅射功率对结构、光学和电学性质的影响

        由上海电机学院的研究团队在学术期刊 Physica B: Condensed Matter 发布了一篇名为The effects of sputtering powers on the structural, optical and electrical properties of β-Ga₂O₃ thin films prepared by magnetron sputtering（磁控溅射法制备的 β-Ga₂O₃ 薄膜中溅射功率对结构、光学和电学性质的影响）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃ 在电力电子和紫外探测器方面展现出有前景的电学特性和稳定性，然而，实现有效的 P 型掺杂仍然具有挑战性。本研究调查了通过磁控溅射在蓝宝石衬底上生长的 Bi 和 Cu 掺杂的 β-Ga₂O₃ 薄膜，重点关注退火后溅射功率的影响。结构和光学分析（X 射线衍射、X 射线光电子能谱、扫描电子显微镜、能量色散谱、拉曼光谱、光致发光和透射光谱）表明，掺杂后带隙从 4.97 eV 减小到 3.80 eV，这与 Bi₂O₃ 合金化会使价带升高的理论预测一致。室温光致发光识别出两个蓝绿色发射带。霍尔测量证实了在 1000 G 磁场下存在弱 P 型导电性，电阻率为 1.49 × 10¹¹ Ω⋅cm，霍尔系数为 4.22×10¹³ cm²/C，迁移率为 334.95 cm²V⁻¹s⁻¹，载流子密度为 1.48×10⁵ cm⁻²。研究结果推动了 P 型 β-Ga₂O₃ 的进步，表明双受主掺杂是调节光电特性的可行途径。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.physb.2025.417322