【国际论文】p 型氧化镓中电子注入效应的阴极发光研究

        近期，由美国中佛罗里达大学的研究团队在学术期刊AIP Advances发布了一篇名为Cathodoluminescence studies of electron injection effects in p-type gallium oxide（p 型氧化镓中电子注入效应的阴极发光研究）的文章。

        中佛罗里达大学本次的研究得到了美国国家科学基金（NSF）会等机构的部分支持。NSF是美国联邦政府的一个独立机构，负责支持科学和工程学所有非医学领域的基础研究和教育。

        该论文的通讯作者Leonid Chernyak博士曾于 1996 年获得以色列魏兹曼科学研究院物理学博士学位。曾在科罗拉多州立大学（美国科罗拉多州科林斯堡）和德克萨斯理工大学（美国德克萨斯州卢伯克）的电子工程系担任过一年的副研究员（1996-1997 年）。1999 年加入中佛罗里达大学，现任该校教授。

摘要

        最近的研究表明，电子束注入p型β-氧化镓会导致少数载流子扩散长度随注入时间线性显著增加，随后趋于饱和。该效应归因于非平衡电子（由初级电子束产生）在材料中的亚稳态本征缺陷能级处的捕获，从而阻止了通过这些能级的复合。在本研究中，与以往研究不同，我们使用阴极荧光技术在扫描电子显微镜中原位研究了p型Ga₂O₃中的电子注入效应，从而深入了解电子束辐照下少数载流子寿命的行为。对该现象感兴趣的激活能约为0.3 eV，这与涉及Ga空位相关缺陷一致。

图1. 被测样品的室温 CL 光谱与电子束辐照持续时间的函数关系。光谱 1 几乎对应零持续时间（20 秒差）；光谱 2-600 秒；光谱 3-1020 秒；光谱 4-1440 秒。

图2. 少数载流子（电子）扩散长度（左纵轴）和图 1 中光谱 1-4 的峰值 CL 强度（右纵轴）与室温下电子束辐照持续时间的关系。EBIC 和 CL 测量均在电子束辐照的同一区域进行。

DOI：https://doi.org/10.1063/5.0220201