【外延论文】在缺氧条件下通过脉冲激光沉积法制备的硅掺杂 Ga₂O₃ 薄膜的微观结构、光学及电学性质

        由佛山大学的研究团队在学术期刊 Journal of Alloys and Compounds 发布了一篇名为 Microstructural, optical, and electrical properties of Si-doped Ga₂O₃ thin films deposited via pulsed laser deposition under oxygen-deficient conditions（在缺氧条件下通过脉冲激光沉积法制备的硅掺杂 Ga₂O₃ 薄膜的微观结构、光学及电学性质）的文章。

摘要

        深紫外（DUV）透明导电电极（TCE）对下一代紫外光电子器件至关重要，但同时实现高深紫外透明度和高导电性仍具挑战性。主流的基于 Ga₂O₃ 的紫外透明导电薄膜依赖于充足的氧气流量来控制氧空位密度，而本研究通过脉冲激光沉积在缺氧条件下制备了掺硅 β-Ga₂O₃（SGO）薄膜。研究表明，通过调节生长温度，可以有效调控 SGO 样品的氧空位密度和结晶度。由于高结晶度，在 800 °C 下生长的 SGO 样品的平均 UVC（深紫外 C 波段）透射率高达 38.8 %，而主流文献中的透射率则低于 30 %；而在 650 °C 下制备的 SGO 样品，由于氧空位密度高，其电阻率仅为 4.70E-3 Ω·cm，载流子浓度高达 1.94E21/cm³。尽管在高衬底温度下生长的 SGO 样品中，载流子密度和氧空位密度均有所降低，但硅掺杂仍提供了必要的载流子。在 800 °C 下生长的 SGO 薄膜，其 UVC 哈克品质因数为 8.19E-9 Ω⁻¹，相较于主流的基于 Ga₂O₃ 的候选材料，在深紫外光电子领域具有显著优势。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2026.191031