【国际论文】在多晶金刚石衬底上生长的 κ-Ga₂O₃ 薄膜的结构和光电子特性

        近期，由意大利国家研究委员会物质结构研究所(ISM–CNR)等组成的研究团队在学术期刊《Materials》发布了一篇名为Structural and Photoelectronic Properties of κ-Ga₂O₃ Thin Films Grown on Polycrystalline Diamond Substrates（在多晶金刚石衬底上生长的 κ-Ga₂O₃ 薄膜的结构和光电子特性）的文章。

摘要

        在 650 ℃ 的温度下，通过金属有机物气相外延首次在多晶金刚石独立衬底上生长出了正交κ-Ga₂O₃ 薄膜。通过光学显微镜、X 射线衍射、电流电压测量和光谱光电导等方法分别评估了所获异质结构的结构、形貌、电学和光电特性。结果表明，在生长过程结束后不久，必须在受控氦气气流的作用下，在低压（100 mbar）条件下进行非常缓慢的冷却，以提高 κ-Ga₂O₃ 外延薄膜的质量，确保其与金刚石基底的良好粘附性、最佳形态和较低的电活性缺陷密度。这为未来利用氧化镓和金刚石作为宽带隙半导体的独特特性，开发用于紫外线和电离辐射检测的新型混合架构铺平了道路。

图 1. (a) 安装在印刷电路板上的最终装置图片。在进行光谱光电导实验之前，用聚焦在电极间隙的绿光（波长 546 nm）进行位置调整；（b）用于光谱光电导实验的装置的工作原理简图。同一装置还用于电流-电压测量（黑暗条件下），以评估 Ga₂O₃ 薄膜的电阻率。