【外延论文】在 4H-SiC 衬底上通过 CVD 法生长的 4H-SiC β-Ga₂O₃ 外延层中温度相关的气相成核和表面迁移

        由中国科学院半导体研究所的研究团队在学术期刊Vacuum发布了一篇名为 Temperature-dependent vapor-phase nucleation and surface migration in CVD-grown β-Ga₂O₃ epilayers on 4H-SiC substrate（在 4H-SiC 衬底上通过 CVD 法生长的 4H-SiC β-Ga₂O₃ 外延层中温度相关的气相成核和表面迁移）的文章。

摘要

        本研究采用低压化学气相沉积（LPCVD）技术，在 4H-SiC 衬底上以不同倾斜角度生长了 β-Ga₂O₃ 薄膜。采用元素镓（Ga）和氧气（O₂）作为原料，简化了工艺流程并确保了元素的高纯度。制备的样品通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱分析（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）进行了全面表征。结果表明，在 680 °C 下，以 4° 倾斜角（0001）的衬底上可实现最佳层状生长。提出了一种生长机制以阐明表面形态与生长条件之间的关系。研究表明，精确控制生长参数可抑制气相成核及相关表面不规则性，从而提升表面洁净度与平滑度。该方法使在 4H-SiC 上生长纯净的 β-Ga₂O₃ 薄膜成为可能，使其适用于先进器件应用。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2025.114643