【外延论文】通过 HVPE 法在 c-蓝宝石衬底上生长的 κ-Ga₂O₃ 的三棱晶伪形态

        由俄罗斯圣彼得堡国立大学的研究团队在学术期刊 Journal of Materials Science 发布了一篇名为 Trigonal pseudomorphism of κ-Ga₂O₃ grown on c-sapphire by HVPE（通过 HVPE 法在c-蓝宝石衬底上生长的 κ-Ga₂O₃ 的三棱晶伪形态）的文章。

摘要

        通过卤化物气相外延法在光滑蓝宝石衬底上生长了一层厚实的 κ-Ga₂O₃ 层，用于研究氧化镓 κ 相及其二维缺陷的复合和结构特性。扫描电子显微镜（SEM）揭示了样品表面存在两个截然不同的区域：平坦区域和三棱形状的晶面。阴极发光（CL）成像显示，晶面呈现增强的亮度对比，同时平坦区域中存在小型不规则方形结构。CL 光谱表明平坦区域与晶面在峰形上存在显著差异：κ-Ga₂O₃ 特征峰（~2.95 eV）在层的平坦部分显著减弱。通过透射电子显微镜（TEM）对平面视图薄片进行结构分析发现，表面晶面对应于以伪三棱结构排列的相对较大的 κ-Ga₂O₃ 域。这一现象应被视为 κ-Ga₂O₃ 对蚀刻蓝宝石形态重复对称性的完全伪形态。域由双晶域边界（TDB）分隔，内部具有密集的规则排列的平行反相边界（APB）。对平坦区域的 TEM 分析揭示了大量大小不一的较小域，其中仅包含部分独立的 APB。这种结构导致平坦区域的 APB 密度显著降低，而 TDB 密度则高于晶面。因此，提出电活性 TDB 阵列部分淬灭 ~2.95 eV 能带，导致样品在侧向方向上呈现电绝缘性质。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s10853-025-11160-6