【器件论文】脉冲激光沉积非晶 P 型 N 掺杂 Ga₂O₃ 的制备及其在薄膜晶体管和同质结二极管中的应用

        由厦门理工学院的研究团队在学术期刊 IEEE Transactions on Device and Materials Reliability 发布了一篇名为 The Achievement of Pulse Laser Deposited Amorphous P-Type N-Doped Ga₂O₃ for Applying in Thin Film Transistor and Homojunction Diode（脉冲激光沉积非晶 P 型 N 掺杂 Ga₂O₃ 的制备及其在薄膜晶体管和同质结二极管中的应用）的文章。

摘要

        本研究采用脉冲激光沉积技术，并利用 Ga₂O₃:GaN=1:1 (原子百分比) 混合陶瓷靶材，成功制备了非晶 P 型 N 掺杂 Ga₂O₃ 薄膜。通过 X 射线光电子能谱对掺氮后的薄膜键合状态进行研究，结果表明氮原子取代了晶格氧位点。紫外光电子能谱分析显示，N 掺杂 Ga₂O₃ 薄膜具有 P 型特性，而非故意掺杂的纯 Ga₂O₃ 薄膜则表现出弱 N 型特性。利用纯 Ga₂O₃ 和氮掺杂 Ga₂O₃ 薄膜制作了薄膜晶体管，以进一步证实各自的 N 型和 P 型导电特性。基于氮掺杂 Ga₂O₃ 的薄膜晶体管展现出 P 型特性，其场效应迁移率为 2.13×10⁻³ cm²/(V⋅s)，开关比为 2.78×10⁴，亚阈值摆幅为 0.15 V/dec。最后，成功制备并详细研究了全非晶 Ga₂O₃ 薄膜 pn 同质结二极管，该二极管表现出良好的整流特性，整流比为 1.46×10²，理想因子为 5.19。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/TDMR.2025.3559225