【外延论文】4H-SiC 衬底的离轴角度对低压化学气相沉积法生长的 β-Ga₂O₃ 薄膜性能的影响

        近期，由西安理工大学的研究团队在学术期刊Applied Surface Science发布了一篇名为Effects of off-axis angles of 4H-SiC substrates on properties of β-Ga₂O₃ films grown by low-pressure chemical vapor deposition（4H-SiC 衬底的离轴角度对低压化学气相沉积法生长的 β-Ga₂O₃ 薄膜性能的影响）的文章。

摘要

        本研究中，通过低压化学气相沉积法（LPCVD）在离轴角为 0°、4° 和 8° 的 SiC 衬底上异质外延生长了具有(−201)优先取向的 β-Ga₂O₃ 薄膜。研究发现， β-Ga₂O₃ 薄膜的晶体质量、表面形貌以及电学性能对SiC衬底的离轴角非常敏感。当使用 4° 离轴衬底时，薄膜的晶体质量和表面形貌显著改善，其半峰全宽（FWHM）低至 0.169°，且表面粗糙度均方根值（Ra）为 1.98 nm。由于晶体质量的提高，沉积在 4° 离轴衬底上的薄膜的霍尔迁移率增加至 50.88 cm²/V·s。薄膜的光致发光峰强度随着衬底离轴角的增加先升高后降低。然而，使用离轴衬底对薄膜的氧空位比率没有明显影响。这项研究的结果表明，在 SiC 衬底上制备高质量的异质外延 β-Ga₂O₃ 薄膜对其在功率电子器件和光电子器件中的应用具有重要意义。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.161377