【衬底论文】CF₄ 等离子体处理对β-Ga₂O₃ (001)衬底的影响及其在增强金属有机化学气相沉积法同质外延生长中的应用

        由韩国全南大学的研究团队在学术期刊 Materials Research Bulletin 发布了一篇名为Effect of CF₄ Plasma Treatment on β-Ga₂O₃ (001) Substrates for Enhanced Homoepitaxial Growth by MOCVD（CF₄ 等离子体处理对β-Ga₂O₃ (001)衬底的影响及其在增强金属有机化学气相沉积法同质外延生长中的应用）的文章。

摘要

        近年来，β-Ga₂O₃ 作为超宽禁带半导体因其巨大的带隙（约 4.9 eV）、高击穿场强及在下一代功率与光电子器件中的巨大潜力而备受关注。然而，界面应变、晶格缺陷及表面效应等因素使得实现高质量同质外延生长仍具挑战性。本研究采用金属有机化学气相沉积法，在经 CF₄ 等离子体处理的 β-Ga₂O₃ (001) 衬底上生长出同质外延 β-Ga₂O₃ (001) 薄膜。基于 CF₄ 的感应耦合等离子体反应离子刻蚀（ICP-RIE）处理使衬底表面自由能增加约 10 mJ/m²，同时降低表面粗糙度，从而增强前驱体吸附并促进二维逐层生长。结果表明，外延薄膜的晶体质量和表面形态均得到显著改善，透射电子显微镜证实了阶梯状界面畸变得到抑制。这些发现表明，CF₄ 等离子体处理通过最小化界面缺陷并实现更均匀的外延生长，有效增强了 β-Ga₂O₃ (001) 同质外延生长。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2025.113941