【国际论文】限边馈膜生长过程中利用预熔辅助对 β-Ga₂O₃ 进行杂质控制

        近期，由韩国陶瓷工程技术研究所的研究团队在学术期刊 Nanomaterials 发布了一篇名为 Pre-Melting-Assisted Impurity Control of β-Ga₂O₃ Single Crystals in Edge-Defined Film-Fed Growth（限边馈膜生长过程中利用预熔辅助对 β-Ga₂O₃ 进行杂质控制）的文章。

摘要

        本研究揭示了在使用边缘限定薄膜生长 (EFG) 法利用预熔工艺，以 4N 纯度（99.995% 纯度）的粉末生长高质量 (100) β-Ga₂O₃ 单晶过程中的重要作用。在各种块状熔体生长方法中，EFG 法具有快速生长速率和同时生长多个晶体的能力，因此具有高生产率。预熔融工艺通过有效去除 Si 和 Fe 等杂质，显着改善了晶体的结构、光学和电学性能。具体而言，在预熔融过程中采用 100% CO₂ 气氛被证明非常有效，可降低杂质浓度和载流子散射，从而降低生长的 Ga₂O₃ 单晶中的载流子浓度并提高电子迁移率。这些结果表明，预熔融是大幅提高晶体质量的关键技术，从而有望在基于 β-Ga₂O₃ 的器件应用中实现更好的性能。

图 1. (a) 4N 和 (b) 5N β-Ga₂O₃ 粉末的扫描电镜图像。

图 2. 4N 和 5N β-Ga₂O₃ 粉末中杂质成分的 GDMS 分析。图中标出了供体类杂质（Sn、Si、Al 和 Cr，用蓝色标出）和受体类杂质（Fe、Mg 和 Ca，用红色标出）。

DOI：

doi.org/10.3390/nano15010007