【外延论文】Au 纳米粒子辅助脉冲激光沉积 Ga₂(O₁₋ₓSₓ)₃ 外延薄膜

        由日本东京科学大学的研究团队在学术期刊 Crystal Growth & Design 发布了一篇名为Au-Nanoparticle-Assisted Pulsed-Laser Deposition of Ga₂(O_1–xS_x)₃ Epitaxial Films（Au 纳米粒子辅助脉冲激光沉积 Ga₂(O_1–xS_x)₃ 外延薄膜）的文章。

摘要

        本文报道了 Au 纳米颗粒对脉冲激光沉积（PLD）法在（100）MgO 衬底上生长 β-Ga₂O₃ 薄膜时硫元素掺入效率的影响，该工艺采用 GaS 作为固态源。在 PLD 沉积前，通过真空沉积并脱湿处理制备了薄金层。脱湿金层转化为细小纳米颗粒，不仅显著促进了镓的硫化反应，还提高了 600 ℃ 以上生长温度 (Tg) 下的生长速率。最终获得 (100) 取向的 Ga₂(O_1–xS_x)₃ 薄膜，其中 x 值高达 0.38。尽管存在显著的成分波动，通过调节 Tg 和金层厚度，成功将带隙能量从 3.7 eV 调谐至 4.4 eV。此外，通过薄膜中硫含量与等效金层厚度之间的依赖关系测定，发现有效金纳米粒子的尺寸范围为 0.4 至 1.5 nm。这些结果表明，金纳米粒子辅助的脉冲激光沉积技术是通过硫离子掺杂实现 β-Ga₂O₃ 带隙调控的有效方法。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5c01584