【国内论文】氧化温度对氮化镓在 900 至 1400 °C 氧气环境中热氧化生长的多晶 β-Ga₂O₃ 物理性质的影响

        近期，由集美大学的研究团队在学术期刊《Journal of Materials Research and Technology》发布了一篇名为Effect of oxidation temperature on physical properties of polycrystalline β-Ga₂O₃ grown by thermal oxidation of GaN in O₂ ambient from 900 to 1400 °C（氧化温度对氮化镓在 900 至 1400 °C 氧气环境中热氧化生长的多晶β-Ga₂O₃ 物理性质的影响）的文章。

摘要

        本研究旨在探讨氧化温度对氮化镓在氧气环境下于 900 至 1400 ℃ 高温氧化条件下生长的 β-Ga₂O₃ 物理性质的影响。值得注意的是，其他研究中尚未探索在从1100到1400°C的氧化温度范围内的分析。通过X射线衍射、X射线光电子能谱和场发射扫描电子显微镜（FESEM）研究了氧化温度对物理特性的影响。在所有氧化温度下，X射线光电子能谱结果显示缺氧现象。顶部FESEM图像表明氧化层表面存在无序的纳米柱结构，随着氧化温度超过1100°C，这种结构的数量有所增加。能量过滤高分辨透射电子显微镜图像和选定区域电子衍射图案显示，顶部纳米柱和氧化层由多晶β-Ga₂O₃组成。此外，通过聚焦离子束研磨制备的横截面片层显示β-Ga₂O₃层厚度随氧化温度的升高而增加。考虑到氧化层厚度的变化，计算活化能时将氧化温度分为 900-1100 °C 和 1100-1400 °C 两个范围。此外，本研究假设氧化过程所需的活化能在每个温度区间内保持不变。根据阿伦尼乌斯模型，从900到1100°C的活化能计算为286.15 kJ/mol（2.97 eV）。此外，从1100到1400°C的活化能确定为111.33 kJ/mol（1.15 eV）。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.03.215