【外延论文】氧等离子体功率对 Er 掺杂 Ga₂O₃ 薄膜中温度依赖性结晶及 Er³⁺ 发光的影响

        由日本佐贺大学的研究团队在学术期刊 Materials Research Bulletin 发布了一篇名为 Effect of oxygen plasma power on temperature-dependent crystallization and Er³⁺ luminescence in Er-doped Ga₂O₃ thin films（氧等离子体功率对 Er 掺杂 Ga₂O₃ 薄膜中温度依赖性结晶及 Er³⁺ 发光的影响）的文章。

摘要

        高结晶温度限制了温度敏感平台上掺铒氧化镓（Er-doped Ga₂O₃）的加工。本研究探讨了氧等离子体功率对低温结晶和 Er³⁺ 发射的影响。通过氧等离子体辅助脉冲激光沉积，在 100 和 300 W 的功率下，于 100-500 °C 的温度范围内，在蓝宝石上生长薄膜。将功率提高至 300 W 时，可清晰分辨的 β-Ga₂O₃ 衍射的最低研究温度从 500 °C 降至 300 °C。在 300 °C 和 300 W 的条件下，(−402) 摇摆曲线分量的半高宽（FWHM）为 0.10°，而 (−402) 倒易空间图的 Qz 半高宽为 0.0130 Å⁻¹。该薄膜还表现出陡峭的吸收边和清晰可辨的绿色 Er³⁺ 发射。能量色散 X 射线光谱分析显示，300 W 下更高的光致发光强度并未伴随着 Er/(Er+Ga) 比率的升高。因此，300 W 和 300 °C 为优先取向、发光的掺铒氧化镓薄膜提供了低温条件。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2026.114441