【国内论文】通过原子层沉积在带有 Al₂O₃ 或 HfO₂缓冲层的不同取向硅基底上制备改良型 Ga₂O₃ 薄膜

        西安邮电大学的研究团队在学术期刊Micro and Nanostructures发布了一篇名为Improved Ga₂O₃ films on variously oriented Si substrates with Al₂O₃ or HfO₂ buffer layer via atomic layer deposition（通过原子层沉积在带有 Al₂O₃ 或 HfO₂ 缓冲层的不同取向硅基底上制备改良型 Ga₂O₃ 薄膜）的文章。

摘要

        Ga₂O₃是一种具有优异性能和应用前景的超宽带隙半导体，广泛应用于电子和光电子领域。作为Ga₂O₃异质外延薄膜的衬底，硅具有晶圆级尺寸、低廉价格和良好兼容性的优势，但也存在较大的热失配问题。在本文中，通过原子层沉积（ALD）方法在（100）、（110）和（111）取向的硅衬底上沉积的Ga₂O₃薄膜的退火后宏观表面上出现了明显的花状缺陷。这是由于Ga₂O₃和硅之间不同的热膨胀系数引起的压缩和拉伸应力所致。在Ga₂O₃薄膜和硅衬底之间通过连续ALD工艺插入的Al₂O₃或HfO₂缓冲层有效地抑制了花状缺陷，同时表面粗糙度分别低至1.290 nm和2.393 nm。XRD光谱表明，缓冲层确实缓解了硅衬底上Ga₂O₃薄膜的应力，而非晶Al₂O₃比多晶HfO₂的影响更好。这些结果有助于提高Ga₂O₃薄膜的生长质量和器件性能。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.micrna.2024.207925