【外延论文】通过引入同质非晶成核种子层改善 β-Ga₂O₃ 薄膜的激光-MBE 生长，用于日光盲区深紫外光探测器应用

        近期，由东北师范大学的研究团队在学术期刊 Materials Science and Engineering: B 发布了一篇名为 Laser-MBE Improving growth of β-Ga₂O₃ films by introducing a Homo-Amorphous nucleation seed layer for solar-blind deep UV photodetector applications（通过引入同质非晶成核种子层改善 β-Ga₂O₃ 薄膜的激光-MBE 生长，用于日光盲区深紫外光探测器应用）的文章。

摘要

        基于激光分子束外延技术生长的高结晶质量 β-Ga₂O₃ 薄膜，实现了高探测度的日盲深紫外光电探测器，通过优化非晶成核种子层 (ANSL) 的生长和退火过程，形成具有 (−201) 优先生长的晶种层。与直接在蓝宝石衬底上生长的薄膜相比，具有 ANSL 的 β-Ga₂O₃ 薄膜表现出更强、更窄的 (−201) 晶面衍射峰，反射高能电子衍射图案从点状变为条纹状，表明晶体结构的有序性显着提高。随着退火温度从 600 °C 提高到 1050 °C，β-Ga₂O₃ 薄膜的吸收边变得更陡峭，光学带隙从 4.45 eV 增加到 5.01 eV。发射光谱表明，550 nm 波长的峰被抑制，表明 β-Ga₂O₃ 薄膜的退火处理消除了深能级缺陷。在 Al/β-Ga₂O₃/Al 金属-半导体-金属结构的光导器件中，由于 β-Ga₂O₃ 薄膜的晶体质量提高，光暗电流比从 10³ 提高到 10⁴，响应度从 13.78 A/W 提高到 98.08 A/W。响应速度也明显从 32 μs（上升）/38.78 ms（下降）增加到 22 μs（上升）/2.821 ms（下降）。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mseb.2024.117890