【外延论文】外延 β-Ga₂O₃/α-GaCrO₃ Ⅱ型透明异质结的结构与界面能带对准研究

        由印度拉贾拉曼先进技术中心的研究团队在学术期刊 Journal of Applied Physics 发布了一篇名为 Structural and interface band alignment investigations on epitaxial β-Ga₂O₃/α-GaCrO₃ type-II transparent heterojunction（外延 β-Ga₂O₃/α-GaCrO₃ Ⅱ 型透明异质结的结构与界面能带对准研究）的文章。

        本文研究了 β-Ga₂O₃ 与 p 型 Ni 掺杂 α-GaCrO₃ (α-GaCrO₃:Ni) 异质结构的结构与电子特性，重点探讨其在电荷分离与整流机制方面的潜力。薄膜采用磁控溅射技术制备。基于同步辐射的高分辨率 X 射线衍射和高分辨透射电子显微镜表明，β-Ga₂O₃/α-GaCrO₃:Ni/Al₂O₃/ 外延层之间具有清晰且高质量的界面，并确认了单晶外延生长的单斜相 (−201) β-Ga₂O₃ 沿 α-GaCrO₃:Ni 的 [0001] 方向取向生长。光学测试表明，所有薄膜样品的平均透过率超过 70%，显示出其在透明光电器件中的潜力。通过同步辐射光电子能谱测得，β-Ga₂O₃/α-GaCrO₃:Ni 界面的价带偏移和导带偏移分别为 2.44 ± 0.2 和 1.44 ± 0.2 eV，确认该异质结形成了 II 型（错位带隙）能带排列。这种能带对准方式在光伏和光电子器件中具有重要应用价值，能够实现高效电荷分离、降低复合以及载流子整流，例如太阳能电池、紫外探测器及其他多种光电子器件。