【国际论文】电介质基质中离子合成的氧化镓纳米晶体的结构和化学组成

        由俄罗斯的下诺夫哥罗德大学的研究团队在科学杂志《MDPI》上发布了一篇名为Structure and Chemical Composition of Ion-Synthesized Gallium Oxide Nanocrystals in Dielectric Matrices（电介质基质中离子合成的氧化镓纳米晶体的结构和化学组成）的论文文章。

内容摘要

        在硅的电介质基质中用离子束合成Ga₂O₃纳米晶体是一种基于氧化镓的新颖而有前景的纳米材料制备方法。本研究考察了依赖于合成工艺的变化规律，对离子注入的SiO₂/Si和Al₂O₃/Si样品的化学组成进行了研究。研究结果表明，即使在没有热退火的情况下，也会形成Ga-O的化学键。我们还发现了在离子辐照和退火的条件下，Ga₂O₃的化学计量态中氧化镓的含量超过90%。对于这种结构，通过透射电子显微镜确认了Ga₂O₃纳米结晶的形成。

原文链接：https://doi.org/10.3390/nano13101658

图1. 离子束合成nc-Ga₂O₃所使用的变体示意图。

图2. 利用SRIM计算的注入镓和氧离子的分布：（a）SiO₂/Si结构；（b）Al₂O₃/Si结构。

图3. 镓（虚线）以及各种化学状态的镓（Ga0、Ga₂O₃、Ga₂O，彩线）在SiO₂/Si样品的不同植入顺序的深度分布图： (a-c)退火前；(d-f)在900℃的N₂气氛下退火后；(g)在900℃的O₂气氛下退火后的O+→Ga+注入顺序。