【衬底论文】无线形缺陷的 β-Ga₂O₃ (011) 平面的生长和表征 

摘要

        在β-Ga₂O₃ (001)衬底表面发生的一种位错以及该位错在外延层中引发的线状缺陷，是导致功率器件反向漏电流和击穿的主要原因。因此，这种位错对功率器件性能非常不利。而β-Ga₂O₃ (011)平面由于与这种位错平行，可以有效减少甚至完全避免其影响。然而，目前对于这一晶面性能的系统评估仍然不足。为确定(011)平面是否具有潜在的基底取向价值，本研究利用边界定义薄膜供给生长法（EFG）生长的β-Ga₂O₃块状晶体，制备了一系列(011)取向的衬底，以便进一步研究。通过X射线摇摆曲线（FWHM为66.79角秒）验证了高质量的衬底，并通过湿法刻蚀研究位错分布。原子力显微镜（AFM）观察到四边形刻蚀坑，证实了(011)平面的低位错密度特性，并表明这些刻蚀坑由其他缺陷引起。此外，通过拉曼光谱、光学透射光谱和X射线光电子能谱（XPS）对(011)平面的光电性能和元素组成进行了评估。结果显示，(011)平面不仅具有低位错密度特性，还表现出优异的光电性能。同时，得益于上述位错的缺失，β-Ga₂O₃ (011)平面可作为高质量外延层潜在的衬底取向。

原文链接：

https://doi.org/10.1039/D3CE00052D