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【外延论文】退火气氛对原子层沉积 β-Ga₂O₃ 薄膜能带对齐的影响

日期:2025-08-11阅读:41

        由中国科学院西安光学精密机械研究所的研究团队在学术期刊 Materials Letters 发布了一篇名为 Influence of annealing atmospheres on the band alignment of atomic layer deposited β-Ga2O3 films(退火气氛对原子层沉积 β-Ga2O3 薄膜能带对齐的影响)的文章。

摘要

        在本研究中,采用原子层沉积法在蓝宝石(0001)衬底上沉积了 β-Ga2O3 薄膜,并在氮气(N2)、氧气(O2)和真空气氛下于 1000 °C 进行退火处理。结果表明,真空退火通过热迁移部分减少了氧空位,但残余缺陷仍存在。氮气和氧气退火有效填充并钝化了空位,改善了晶格有序度,其中 N2 退火样品表现出最高的晶格氧比 OL/(OL + ONL) = 77.26%,OL:晶格氧;ONL:非晶格氧),但引入了氮掺杂和间隙氧缺陷。通过实验测量能带对齐和能带隙,结合密度泛函理论模拟,揭示了不同退火气氛下缺陷态引起的能带位移。本研究创新性地提出了“退火气氛-缺陷态-能带位移”模型,为缺陷工程和工艺优化奠定了理论基础。

 

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.matlet.2025.139110