【外延论文】基于从 к-Ga₂O₃ 外延薄膜经热退火处理制得的 β-Ga₂O₃ 微晶的用于 λ 探针的 O₂ 传感器

        由俄罗斯托木斯克国立大学的研究团队在学术期刊 Sensors and Actuators B: Chemical 发布了一篇名为 O₂ sensors for λ-probe based on β-Ga₂O₃ microcrystals fabricated from к-Ga₂O₃ epitaxial film by thermal annealing（基于从 к-Ga₂O₃ 外延薄膜经热退火处理制得的 β-Ga₂O₃ 微晶的用于 λ 探针的 O₂ 传感器）的文章。

摘要

        在 GaN 衬底上通过 HVPE 法生长出的 κ-Ga₂O₃ 外延层在高温退火（1000°C 下空气中退火 30 分钟）过程中，由于固态相变，自发形成了具有气体敏感性的 β-Ga₂O₃ 微晶。与 κ-Ga₂O₃ 外延层及 β-Ga₂O₃ 薄膜相比，β-Ga₂O₃ 微晶具有更高的电导率和更强的气体响应能力。β-Ga₂O₃ 微晶对 5 体积百分比 O₂ 的响应值为 11.33，对应最大响应温度为 650°C。研究表明，β-Ga₂O₃ 微晶的气体敏感特性在循环氧气暴露下变化较弱，且在气体混合物相对湿度为 8% 至 70% 的范围内变化不显著，但对施加电压的极性有显著依赖性。样品对 NO 和 CO₂ 表现出高灵敏度。在 650°C 时，对 1 ppm NO 和 1 体积百分比 CO₂ 的响应值分别为 1.7 和 10.4。文中讨论了观察到的效应机制以及将 β-Ga₂O₃ 微晶用于 λ 探针敏感元件的可能性。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.138355