【外延论文】基于光学干涉与比色分析测定纳米级厚度的 β-Ga₂O₃ 薄膜厚度，及其在下一代半导体中的应用

        由西班牙马德里康普顿斯大学的研究团队在学术期刊 ACS Applied Nano Materials 发布了一篇名为 Determination of the Thickness of Nanometer-Thick β-Ga₂O₃ Membranes from Optical Interference and Colorimetric Analysis for Applications in Next-Generation Semiconductors（基于光学干涉与比色分析测定纳米级厚度的 β-Ga₂O₃ 薄膜厚度，及其在下一代半导体中的应用）的文章。

摘要

        β 相氧化镓因其超宽带隙、高击穿电压、作为日盲紫外光探测器的功能以及耐极端条件等特性，正逐渐成为下一代半导体材料。β-Ga₂O₃ 薄膜有多种厚度可选，并且可以通过使用标准技术（如原子力显微镜（AFM））进行表征。在本研究中，展示了光学干涉图案作为一种替代表征技术的用途，突出了其非接触、用户友好且高通量的亚微米厚 β-Ga₂O₃ 薄膜厚度评估方法。通过应用菲涅耳定律拟合光学干涉图案的对比度分布，确定了 290 nm SiO₂/Si 基底上的（100）β-Ga₂O₃ 薄膜厚度，而准确性则通过原子力显微镜进行评估。此外，将观察到的薄膜颜色与其厚度相对应计算得出的颜色图与实验结果高度一致。颜色与厚度的对应关系并非总是唯一的，且在厚度上表现出重复的颜色趋势。较薄的薄膜显示红色、绿色和粉色，而厚度超过 600 nm 的薄膜则主要呈现橙色和黄色调。最后，总色差（TCD）分析表明，129、221、310、392 和 467 nm SiO₂/Si 基底上的（100）β-Ga₂O₃ 薄膜具有最佳对比度；因此，薄膜更易区分。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsanm.6c02052