人工晶体学报

作者：钟琼丽, 王绪, 马奎, 杨发顺

单位：1.贵州大学大数据与信息工程学院,贵阳 550025; ；2.贵州省微纳电子与软件技术重点实验室,贵阳 550025; ；3.半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心,贵阳 550025

关键词：β-Ga2O3薄膜,Al掺杂,磁控溅射,Ga2O3/Al/Ga2O3/Al/Ga2O3复合结构,光吸收,光学带隙,

基金：半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心开放基金项目(ERCME-KFJJ2019-(01))

近年来,半导体器件向着高散热性、高击穿场强和低能耗的方向发展,因此超宽禁带半导体材料β-Ga2O3具有广阔的应用前景,而有效掺杂是实现β-Ga2O3器件的基础。实验采用磁控溅射法制备Ga2O3/Al/Ga2O3/Al/Ga2O3复合结构,经高温退火使Al原子热扩散进入薄膜中,形成Al掺杂的β-Ga2O3薄膜。采用激光区熔法使薄膜区域熔化再结晶,进一步提升掺杂质量。对Al掺杂β-Ga2O3薄膜的晶体性质、杂质含量及光学性质进行了测试表征。结果表明:Al掺杂不改变β-Ga2O3薄膜的晶体结构;随着Al层溅射时间延长,掺杂含量逐渐增加;当Al溅射时间为5和10 s时,薄膜紫外吸收率分别为40%和50%;随着Al溅射时间的增加,Al掺杂β-Ga2O3薄膜紫外区域光吸收率逐渐增强,Al溅射时间为300 s时,β-Ga2O3薄膜的光吸收率接近90%;低浓度的Al掺杂会导致β-Ga2O3薄膜的禁带宽度变窄。

来源：2024年第8期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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