【外延论文】表面偏移角对雾化学气相沉积法在 β-Ga₂O₃ 上生长 NiO 初始层的影响

        由京都工艺纤维大学的研究团队在学术期刊 Applied Surface Science 发布了一篇名为 Effect of surface offset angle on NiO initial growth on β-Ga₂O₃ by mist chemical vapor deposition（表面偏移角对雾化学气相沉积法在 β-Ga₂O₃ 上生长 NiO 初始层的影响）的文章。

摘要

        本研究探讨了在两种具有不同表面偏角的 β-Ga₂O₃ (-201) 衬底上，通过雾化学气相沉积法生长的 NiO 薄膜的结晶性、取向性以及电子特性。所使用的基底分别具有沿 [102] 方向的非人为偏角 0.3° 和人为控制的偏角 0.7°。通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）以及 X 射线衍射（XRD）进行的结构与形貌分析表明，在 0.7° 偏角衬底上生长的 NiO 薄膜结晶性更好、择优取向性更高。这一现象表明，表面偏角（也即台阶宽度）对 NiO 晶体质量具有显著影响。通过光学透射谱和 X 射线光电子能谱（XPS）获得的能带排列分析显示，在 0.7° 偏角基底上生长的 NiO 薄膜的价带顶（VBM）与导带底（CBM）的带阶更大。这一现象归因于界面体积应力所诱导的界面缺陷。本研究表明 0.3°到 0.7° 之间的表面偏角会显著影响 NiO 的生长机制，在该范围内可能存在一个最优偏角，可实现最佳的结晶质量与取向性。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2025.163977