【外延论文】具有宽调谐带隙的晶格匹配型 (AlₓScᵧGa₁₋ₓ₋ᵧ)₂O₃/β-Ga₂O₃ 异质结构

        由日本东京科学大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 Lattice-matched (Al_xSc_yGa_1−x−y)₂O₃/β-Ga₂O₃ heterostructures with widely tunable bandgap（具有宽调谐带隙的晶格匹配型 (Al_xSc_yGa_1−x−y)₂O₃/β-Ga₂O₃ 异质结构）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃ 的带隙工程对于推进其电子和光电子应用至关重要。然而，高质量异质外延结构的生长往往受到大晶格失配的阻碍。在本研究中，该团队设计了多晶粉末和异质外延薄膜形式的 (Al_xSc_yGa_1−x−y)₂O₃ 四元合金，并证明了它们与 β-Ga₂O₃ 的晶格匹配。粉末 X 射线衍射（XRD）测量结果表明，当 x/y=1.5–3.2 时，单斜晶系 (Al_xSc_yGa_0.8)₂O₃ 的晶格参数与 β-Ga₂O₃ 的晶格参数相匹配。通过脉冲激光沉积法，在 β-Ga₂O₃（100）基底上，通过改变组成比 x/y 和总替代分数 x+y，生长了 (Al_xSc_yGa_1−x−y)₂O₃ 薄膜。XRD 和扫描透射电子显微镜证实，当 x+y≈0.6 时，获得了具有均匀组成和晶体结构的近乎完美晶格匹配的外延层。电子能量损失谱显示，带隙可调范围为 4.5 至 5.8 eV。这些结果表明， (Al_xSc_yGa_1−x−y)₂O₃/β-Ga₂O₃ 异质结构是开发超宽带隙半导体器件的有前景的平台。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0326523