【外延论文】通过磁控溅射优化 Ga₂O₃ 薄膜生长：生长压力对结晶度、表面形态和光学特性的影响

        近期，由长安大学的研究团队在学术期刊 Vacuum 发布了一篇名为 Optimization of Ga₂O₃ thin film growth via magnetron sputtering: Influence of growth pressure on crystallinity, surface morphology, and optical properties（通过磁控溅射优化 Ga₂O₃ 薄膜生长：生长压力对结晶度、表面形态和光学特性的影响）的文章。

摘要

        该研究采用射频磁控溅射法在 6° 斜切蓝宝石衬底上成功沉积了 Ga₂O₃ 薄膜，并系统研究了不同生长压力对其结构、光学及应力特性的影响。通过 AFM、SEM 和 XRD 分析发现，随着生长压力从 5 mTorr 增加至 15 mTorr，薄膜的表面粗糙度、厚度及晶体取向发生显著变化。其中，在 10 mTorr 时，薄膜表现出最高的结晶度、最平整的表面及最均匀的取向。TEM 和 GPA 结果表明，在该压力下内部应力最小，从而降低了应力引起的晶格畸变。XPS 分析证实，在特定压力（如 10 mTorr）下，氧化过程较低或较高压力条件下更加高效。光学测试结果显示，在 10 mTorr 时制备的薄膜具有最高的透过率和最大的带隙值。因此，研究确定 10 mTorr 为生长高质量 Ga₂O₃ 薄膜的最佳条件。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2025.114057