人工晶体学报

作者：陈旭阳, 李昊勃, 秦华垚, 许明耀, 卢寅梅, 何云斌

单位：湖北大学材料科学与工程学院,武汉 430062

关键词：亚氧化物化学气相传输,β-Ga2O3,厚膜,低成本,超宽禁带半导体,

基金：国家自然科学基金(62274057,11975093,52202132);湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T201901)

β-Ga2O3作为一种超宽禁带半导体材料,在功率器件领域具有广阔的应用前景。本工作提出一种快速外延生长β-Ga2O3晶态厚膜的新方法——亚氧化物化学气相传输(SOCVT);该方法具有操作简单、设备价格低廉等优势。利用液态Ga和固态Ga2O3高温反应生成的气态Ga2O作Ga源,在常压的CO2气氛中,以设定温度1 300 ℃、坩埚-衬底间距8.5 cm的工艺条件,在c面蓝宝石单晶衬底(1 cm×1 cm)上获得了厚度超百微米的β-Ga2O3晶态厚膜。由XRD图谱分析可知,样品具有(201)择优取向。SEM表征结果显示所沉积厚膜均匀且致密,厚度达106.4 μm。XPS分析表明该厚膜的O与Ga的原子比为1.5,化学纯度高,不含碳杂质。由透射光谱测试推算其禁带宽度为4.42 eV。本研究表明,SOCVT技术具有较快的β-Ga2O3生长速度,有望发展成为低成本快速外延生长β-Ga2O3晶态厚膜的一种新方法。

来源：2025年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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