【国际论文】粒度分布对用于先进电子设备的气溶胶沉积 Ga₂O₃ 薄膜的介电、电气和微观结构特性的影响

        近期，由韩国光云大学的研究团队在学术期刊《Ceramics International》发布了一篇名为Influence of particle size distribution on dielectric, electrical, and microstructural properties of aerosol-deposited Ga₂O₃ film for advanced electronic device（粒度分布对用于先进电子设备的气溶胶沉积 Ga₂O₃ 薄膜的介电、电气和微观结构特性的影响）的文章。

摘要

        由于卓越的特性，氧化镓（Ga₂O₃）薄膜近年来成为科学和技术研究的热点。本研究利用快速高效的气溶胶沉积（AD）过程制备了Ga₂O₃薄膜。研究了柱状或片状Ga₂O₃起始粉末的颗粒大小分布（PSD）对薄膜的介电、电学和微观结构性质的影响。使用窄PSD Ga₂O₃粉末制备的多晶β-Ga₂O₃薄膜在10 kHz时的介电常数和损耗切线分别为10和6.7％。相比之下，由宽PSD粉末组成的薄膜显示介电常数为18，损耗切线为3.6％。使用窄PSD和宽PSD粉末制备的薄膜在5 V时的漏电流密度分别为1.77 × 10⁻⁵和6.63 × 10⁻⁷ A/cm²。此外，Ga₂O₃薄膜的击穿电场分别为1.15和1.06 MV/cm。对表面和内部微观结构的定性和定量分析揭示了根据PSD而异的薄膜特性差异。结果表明，较宽的PSD使得相对密度更高、更平坦且质量更高的薄膜制备成为可能，这归因于增强的冲击和挤压效应。这些结果表明，使用AD制备的Ga₂O₃薄膜在电容器、功率半导体和传感器器件等各个领域具有潜在应用价值。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.01.077