【国际论文】在掺杂锡的β-Ga₂O₃衬底上通过金属有机化学气相沉积法生长的 (010) β-Ga₂O₃外延层中的深层陷阱

        近期，由英国曼彻斯特大学的研究团队在学术期刊Journal of Applied Physics发布了一篇名为Deep level traps in (010) β-Ga₂O₃ epilayers grown by metal organic chemical vapor deposition on Sn-doped β-Ga₂O₃ substrates （在掺杂锡的β-Ga₂O₃衬底上通过金属有机化学气相沉积法生长的 (010) β-Ga₂O₃外延层中的深层陷阱 ）的文章。

摘要

        在这项工作中，采用常规深能级瞬态光谱（DLTS）和高分辨率 Laplace-DLTS（L-DLTS）表征了利用金属有机化学气相沉积在本征锡掺杂衬底上生长的（010）β-Ga₂O₃外延层中的深能级陷阱。研究了两种类型的外延层，一种在生长过程中掺入硅，掺杂浓度约为1.5×10¹⁷cm^−3，另一种为非故意掺杂（UID）。电学测量是在金和铂肖特基势垒二极管上进行的。在硅掺杂样品中，仅检测到一个电子陷阱，其发射激活能为0.42 eV（E_0.42），浓度为（6-8）×10¹³cm⁻³。而在UID样品中，除了E_0.42陷阱外，还观察到另外两个电子发射激活能分别为0.10 eV（E_0.10）和0.53 eV（E_0.53）的陷阱。测量并分析了E_0.10和E_0.42陷阱的电子发射速率（e_em）与电场（E）的依赖关系以及浓度-深度分布（N_T(W)）。E_0.10陷阱的e_em(E)依赖关系特征表明其为施主能级，而E_0.42陷阱的e_em(E)依赖关系则表明其为受主能级。N_T(W)依赖关系显示在UID样品中E_0.10和E_0.42陷阱的空间分布不均匀，其中E_0.10陷阱的浓度从表面1.5 μm处的约1×10¹⁵ cm⁻³下降到0.5 μm处的约2×10¹³ cm⁻³，表明其可能来源于衬底或界面的外扩散。所得结果与文献进行比较，并讨论了检测到的陷阱的可能起源。