【外延论文】退火对氧化镓薄膜光学性质的影响

        由上海理工大学的研究团队在学术期刊 Physics of the Solid State 发布了一篇名为Effect of Annealing on the Optical Properties of Gallium Oxide Thin Films（退火对氧化镓薄膜光学性质的影响）的文章。

摘要

        Ga₂O₃ 在功率器件、紫外光电探测器及发光二极管领域有着广泛应用。诸如氧空位、镓空位以及镓空位 - 氧空位对等缺陷，在其光学性能中扮演着关键角色。本研究采用电子束蒸发技术制备 Ga₂O₃ 薄膜，并通过生长后的退火处理来提升其结构与光学品质。我们深入探究了不同退火参数（包括温度、气氛、处理时长及气体流量）对 Ga₂O₃ 光学性能的具体影响。实验结果表明，随着退火温度的升高，其结构性能持续优化，而在 900 °C 条件下退火的 Ga₂O₃ 展现出最强的光致发光（PL）强度。值得注意的是，在未经退火处理的生长态样品以及低温（<600 °C）退火处理的样品中，均未观测到 PL 现象。退火处理显著增强了 PL 强度，尤其在蓝绿色波段表现尤为突出。当在 900 °C 以上的氧气环境中进行退火时，可有效消除源自自陷激子的近紫外发射，而在氮气或真空条件下退火则无此效果。在真空、N₂ 及 O₂ 三种不同气氛中退火的样品中，以 O₂ 气氛中退火的样品展现出最优的结构与光学性能。进一步观察发现，当退火时间从 0.5 小时延长至 1.5 小时，PL 强度先呈现轻微上升趋势，随后逐渐下降。同样地，在不同氧气流量条件下退火的样品，其 PL 强度也呈现出相似的变化趋势。

原文链接：

https://doi.org/10.1134/S1063783426600196