【专家风采】陆小力 —— 技术专家委员会委员

个人简介

陆小力

博士，西安电子科技大学教授，博士生导师，德国“洪堡学者”（2009-2011），安徽省首届优秀博士学位论文获得者；担任教育部学位中心、国家自然基金评审专家，国际期刊Frontiers in Physics客座编辑和InfoMat青年编委，Advanced Materials、ACS Nano、IEEE Electron device Letters等期刊审稿人。依托于国家工程研究中心主要研究超宽禁带氧化镓外延生长与相关器件可靠性研究。主持“国家自然科学基金面上项目”2项，“国家自然科学基金青年项目”，“XX技术领域项目”，“XX重点项目子课题”各1项，作为技术骨干参与了“国家自然科学基金重点项目”，“科技部重点研发计划”等多个科研项目研究。

成果展示

      陆小力教授从事微电子器件领域研究工作十余年，学术专长主要包括宽禁带半导体材料、工艺技术和先进器件等相关的应用基础性研究。研究了不同弹性应力以及应力梯度对β-Ga₂O₃带隙大小的调控能力。利用第一性原理模拟以及XPS、Raman等测试方法，探索了应力调控的规律与原理。发现随着弹性应力的增加，β-Ga₂O₃的禁带宽度不断降低，最高可以降低30%。国际上第一次实验观察到弹性应力对β-Ga₂O₃禁带宽度的调控。本方法为实现β-Ga₂O₃的高效P型掺杂提供了新思路。（Materials Today Physics 2022, 25,100697）研究了中子辐照对β-Ga₂O₃薄膜载流子浓度的调控。发现中子辐照可以调控Fe掺β-Ga₂O₃薄膜载流子浓度，使β-Ga₂O₃在超低载流子浓度范围内（1×10¹²cm^-3-1×10¹⁵cm^-3）可控。提出两步表面处理工艺，通过调节表面处理、生长氧压和衬底温度等，成功在同质衬底上实现了高结晶质量、高掺杂激活效率的β-Ga₂O₃ 外延薄膜的生长。首次完成了具有原子级台阶形貌的半绝缘 Fe 掺β-Ga₂O₃ 外延薄膜的制备，其载流子浓度下低至 4.39×10⁷cm^-3，同时还制备出Sn 掺β-Ga₂O₃外延层的载流子浓度为 2.01×10²⁰cm^-3, 掺杂激活率为41.1%，突破了β-Ga₂O₃外延薄膜在高掺杂浓度下掺杂激活率低的瓶颈。（Journal of Alloys and Compounds, 2021, 855, 157296）

专家寄语

      近十年来，β-Ga₂O₃材料和器件成为学术界关注的热点。由于β-Ga₂O₃具有极大的击穿电场和大尺寸、高质量、低成本的晶圆，在电力电子和日盲探测器等方面具有广阔的前景。器件应用领域的快速发展，使得对可控掺杂、高结晶质量的外延薄膜的需求愈加迫切。然而，关于 β-Ga₂O₃材料的制备和相关性质研究仍有很多难点需要克服，尤其是大面积外延薄膜结晶质量不高、掺杂困难的问题，限制了其在半导体器件上的研究和应用。此外，β-Ga₂O₃高浓度p型掺杂的缺失和掺杂激活率低等难题仍待解决。