【外延论文】非平衡状态下锡向 β-Ga₂O₃ 薄膜的扩散效应

        由西安邮电大学的研究团队在学术期刊 Journal of Materials Science: Materials in Electronics 发布了一篇名为Effects of non-equilibrium Sn diffusion into β-Ga₂O₃ films（非平衡状态下锡向 β-Ga₂O₃ 薄膜的扩散效应）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃ 是一种具有巨大带隙的潜在超宽带隙半导体材料。通过掺入锡阳离子或其他四价阳离子，可显著提升 β-Ga₂O₃ 的 N 型导电性能。然而，在非平衡环境下锡阳离子向 β-Ga₂O₃ 的扩散机制尚不明确，这可能限制了 β-Ga₂O₃ 的应用前景。本研究采用电子束蒸发法结合后退火处理，成功制备了 Sn 掺杂 β-Ga₂O₃ 薄膜，其 Sn 含量范围为 3% 至 12%。研究了 Sn 对薄膜结构、电学及光发射性能的影响。特别地，当薄膜中加入 10at% 的 Sn 时，薄膜形态变得均匀，且其电学性能优于其他样品，电阻率为 503 Ω · cm，载流子浓度为 1.3 × 10¹⁵ cm⁻³，载流子迁移率为 9.654 cm²V⁻¹ s⁻¹。由于更多自由载流子吸收入射光，光发射性能显著下降。相应的电学补偿机制进行了讨论。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s10854-025-15042-0