【国际论文】通过离子束溅射沉积在 Al₂O₃(0001) 上异质外延生长 Ga₂O₃ 薄膜

        由德国莱布尼茨表面工程研究所(IOM)的研究团队在学术期刊Journal of Applied Physics发布了一篇名为Heteroepitaxial growth of Ga₂O₃ thin films on Al₂O₃(0001) by ion beam sputter deposition（通过离子束溅射沉积在 Al₂O₃(0001) 上异质外延生长 Ga₂O₃ 薄膜 ）的文章。

摘要

        使用物理气相沉积方法沉积外延氧化物半导体薄膜需要详细了解高能粒子的作用以控制和优化薄膜的性能。在本研究中，使用氧离子束溅射沉积法在Al₂O₃(0001)衬底上异质外延生长了Ga₂O₃薄膜。研究了以下相关工艺参数对薄膜性能的影响：衬底温度、氧背景压、初级离子的能量、离子束电流和溅射几何形状。使用能量选择性质谱仪测量了薄膜形成通量中离子的动能分布，并对所得薄膜进行了晶体结构、微观结构、表面粗糙度、质量密度和生长速率的表征。分析了薄膜形成粒子的能量对薄膜结构的影响，观察到在基底温度为725°C时，当薄膜形成的Ga+离子的平均能量超过40eV时，晶体质量显著下降。

图 1.IBSD 装置简图，用于薄膜生长和使用能量选择质谱 (ESMS) 分析成膜物质的特性。