【衬底论文】通过温度依赖性拉曼光谱揭示 β-Ga₂O₃ 单晶在电子辐照下的各向异性声子响应

        由武汉大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为Anisotropic phonon response to electron irradiation in β-Ga₂O₃ single crystals revealed by temperature-dependent Raman spectroscopy（通过温度依赖性拉曼光谱揭示 β-Ga₂O₃ 单晶在电子辐照下的各向异性声子响应）的文章。

摘要

        氧化镓（β-Ga₂O₃）的 β 相是一种具有优异电学性能和强辐射耐受性的超宽带隙半导体，使其成为在恶劣辐射环境中运行的电子器件的有前途的候选材料。然而，β-Ga₂O₃ 的单斜晶系对称性决定了其晶格动力学具有高度各向异性，但电子辐照诱导的缺陷如何沿不同晶向扰动这些声子，在实验上尚未得到探索。本文采用温度依赖的拉曼光谱法，研究了在能量为 10 MeV、总剂量为 1×10¹⁷ cm⁻² 的电子辐照下，β-Ga₂O₃ 单晶的（100）和（⁠-201）晶面的声子响应。结果表明，辐照显著降低了拉曼峰强度，并诱导了明显的晶向依赖的频率偏移。（100）晶面在低频和中频模式下表现出蓝移，而在高频模式下表现出红移，而（⁠-201）晶面的峰位几乎不变，表明（⁠-201）晶面具有更高的辐射耐受性。此外，辐照诱导的一阶温度系数变化在（100）晶面中显著更大，揭示了更强的声子非谐性和声子-缺陷相互作用。本研究深入了解了辐照下 β-Ga₂O₃ 的晶向依赖的声子动力学，并为设计基于 β-Ga₂O₃ 的抗辐射电子和热管理器件提供了指导。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0336456