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p-Si/n-Ga_(2)O_(3)异质结制备与特性研究
被引量：
2
1
作者
陈沛然
焦腾
+6 位作者
陈威
党新明
刁肇悌
李政达
韩宇
于含
董鑫
《人工晶体学报》
北大核心
2024年第1期73-81,共9页
本实验采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,在p(111)型Si衬底上制备了p-Si/n-Ga_(2)O_(3)结构的PN结。通过X射线衍射仪、原子力显微镜等对样品进行了晶体结构、表面形貌、表面粗糙度等的表征分析;通过磁控溅射与蒸镀方法在样品上生长T...
本实验采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,在p(111)型Si衬底上制备了p-Si/n-Ga_(2)O_(3)结构的PN结。通过X射线衍射仪、原子力显微镜等对样品进行了晶体结构、表面形貌、表面粗糙度等的表征分析;通过磁控溅射与蒸镀方法在样品上生长Ti/Au电极并进行I-V特性曲线、开启电压、开关电流比、反向饱和电流、理想因子、零偏压下的势垒高度等结特性测试,研究了掺杂浓度与薄膜厚度对PN结特性的影响,并对其原因进行了分析;通过二步生长法和缓冲层温度优化实验,减少了Si衬底与β-Ga_(2)O_(3)之间的晶格失配与热失配带来的影响,对薄膜与器件特性进行了优化。最终获得了表面粗糙度最低可达到4.21 nm的高质量n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜,以及具有较低理想因子(42.1)的PN结。
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关键词
β-Ga_(2)O_(3)薄膜
金属有机化学气相沉积
p-Si/n-Ga_(2)O_(3)
PN结
晶体质量
电学特性
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职称材料
砷化镓热氧化法制备β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜
2
作者
刁肇悌
陈威
+2 位作者
董鑫
焦腾
李政达
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1095-1101,共7页
通过对p型砷化镓(p-GaAs)单晶衬底高温热氧化方法制备了β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜。探讨了高温氧化过程中O2流量对β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜形貌的影响。通过对体块薄膜的晶体质量、结构特性、光致发光特性的测试分析,可以发现在高温高氧环...
通过对p型砷化镓(p-GaAs)单晶衬底高温热氧化方法制备了β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜。探讨了高温氧化过程中O2流量对β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜形貌的影响。通过对体块薄膜的晶体质量、结构特性、光致发光特性的测试分析,可以发现在高温高氧环境下GaAs转变为β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜的过程与Langmuir蒸发相关。当O_(2)流量较低时(0.2 L/min),GaAs衬底处于缺氧状态,所制备样品呈现纳米线状形貌;而当通入O_(2)流量超过0.4 L/min时,GaAs衬底被完全氧化为具有纳米岛状结构的β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜,且晶体质量得到显著提高。本文提出的砷化镓单晶热氧化工艺可以高效、低成本地获得较高结晶质量的纳米结构β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜,对于β-Ga_(2)O_(3)材料的应用具有极大的丰富作用。
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关键词
热氧化
纳米岛状体块薄膜
β-Ga_(2)O_(3)
氧气流量
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职称材料
高厚度n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜的MOCVD制备
被引量：
1
3
作者
李政达
焦腾
+2 位作者
董鑫
刁肇悌
陈威
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期545-551,共7页
高厚度的Ga_(2)O_(3)薄膜能够提高器件的击穿电压,这种高厚度Ga_(2)O_(3)薄膜往往是通过HVPE法制备的。然而HVPE法存在着成本高、设备少等缺点。本文通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,以SiH_(4)为n型掺杂源,在Ga_(2)O_(3)衬底上生...
高厚度的Ga_(2)O_(3)薄膜能够提高器件的击穿电压,这种高厚度Ga_(2)O_(3)薄膜往往是通过HVPE法制备的。然而HVPE法存在着成本高、设备少等缺点。本文通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,以SiH_(4)为n型掺杂源,在Ga_(2)O_(3)衬底上生长了高厚度的n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜,并且研究了SiH_(4)流量对β-Ga_(2)O_(3)性质的影响。实验中制备的β-Ga_(2)O_(3)薄膜厚度达到4.15μm。薄膜的晶体质量高,表面致密光滑且呈现台阶流生长模式。随着SiH_(4)流量增加,晶体质量逐渐降低,电子浓度显著增加,电子迁移率降低。目前,高厚度β-Ga_(2)O_(3)薄膜的电子浓度可以在3.6×10^(16)~5.3×10^(18) cm^(-3)范围内调控;当薄膜电子浓度为3.6×10^(16) cm^(-3)时,其电子迁移率可达137 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)。本文论证了MOCVD工艺进行高厚度n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜生长的可行性,这也为β-Ga_(2)O_(3)基垂直结构功率器件的制备提供了一种新途径。
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关键词
氧化镓
金属有机化学气相沉积(MOCVD)
高厚度薄膜
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职称材料
题名
p-Si/n-Ga_(2)O_(3)异质结制备与特性研究
被引量：
2
1
作者
陈沛然
焦腾
陈威
党新明
刁肇悌
李政达
韩宇
于含
董鑫
机构
吉林大学电子科学与工程学院
出处
《人工晶体学报》
北大核心
2024年第1期73-81,共9页
基金
吉林省自然科学基金(20230101124JC,20220101119JC)
国家重点研发计划(2022YFB3605500)。
文摘
本实验采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,在p(111)型Si衬底上制备了p-Si/n-Ga_(2)O_(3)结构的PN结。通过X射线衍射仪、原子力显微镜等对样品进行了晶体结构、表面形貌、表面粗糙度等的表征分析;通过磁控溅射与蒸镀方法在样品上生长Ti/Au电极并进行I-V特性曲线、开启电压、开关电流比、反向饱和电流、理想因子、零偏压下的势垒高度等结特性测试,研究了掺杂浓度与薄膜厚度对PN结特性的影响,并对其原因进行了分析;通过二步生长法和缓冲层温度优化实验,减少了Si衬底与β-Ga_(2)O_(3)之间的晶格失配与热失配带来的影响,对薄膜与器件特性进行了优化。最终获得了表面粗糙度最低可达到4.21 nm的高质量n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜,以及具有较低理想因子(42.1)的PN结。
关键词
β-Ga_(2)O_(3)薄膜
金属有机化学气相沉积
p-Si/n-Ga_(2)O_(3)
PN结
晶体质量
电学特性
Keywords
β-Ga_(2)O_(3)thin film
metal organic chemical vapor deposition
p-Si/n-Ga_(2)O_(3)
PN junction
crystal quality
electrical property
分类号
TN36 [电子电信—物理电子学]
TB383.2 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
砷化镓热氧化法制备β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜
2
作者
刁肇悌
陈威
董鑫
焦腾
李政达
机构
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1095-1101,共7页
基金
国家自然科学基金(61774072)资助项目。
文摘
通过对p型砷化镓(p-GaAs)单晶衬底高温热氧化方法制备了β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜。探讨了高温氧化过程中O2流量对β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜形貌的影响。通过对体块薄膜的晶体质量、结构特性、光致发光特性的测试分析,可以发现在高温高氧环境下GaAs转变为β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜的过程与Langmuir蒸发相关。当O_(2)流量较低时(0.2 L/min),GaAs衬底处于缺氧状态,所制备样品呈现纳米线状形貌;而当通入O_(2)流量超过0.4 L/min时,GaAs衬底被完全氧化为具有纳米岛状结构的β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜,且晶体质量得到显著提高。本文提出的砷化镓单晶热氧化工艺可以高效、低成本地获得较高结晶质量的纳米结构β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜,对于β-Ga_(2)O_(3)材料的应用具有极大的丰富作用。
关键词
热氧化
纳米岛状体块薄膜
β-Ga_(2)O_(3)
氧气流量
Keywords
thermal oxidation
nano island bulk film
β-Ga_(2)O_(3)
oxygen flow rate
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
高厚度n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜的MOCVD制备
被引量：
1
3
作者
李政达
焦腾
董鑫
刁肇悌
陈威
机构
吉林大学电子科学与工程学院
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期545-551,共7页
基金
国家自然科学基金(61774072)资助项目。
文摘
高厚度的Ga_(2)O_(3)薄膜能够提高器件的击穿电压,这种高厚度Ga_(2)O_(3)薄膜往往是通过HVPE法制备的。然而HVPE法存在着成本高、设备少等缺点。本文通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,以SiH_(4)为n型掺杂源,在Ga_(2)O_(3)衬底上生长了高厚度的n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜,并且研究了SiH_(4)流量对β-Ga_(2)O_(3)性质的影响。实验中制备的β-Ga_(2)O_(3)薄膜厚度达到4.15μm。薄膜的晶体质量高,表面致密光滑且呈现台阶流生长模式。随着SiH_(4)流量增加,晶体质量逐渐降低,电子浓度显著增加,电子迁移率降低。目前,高厚度β-Ga_(2)O_(3)薄膜的电子浓度可以在3.6×10^(16)~5.3×10^(18) cm^(-3)范围内调控;当薄膜电子浓度为3.6×10^(16) cm^(-3)时,其电子迁移率可达137 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)。本文论证了MOCVD工艺进行高厚度n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜生长的可行性,这也为β-Ga_(2)O_(3)基垂直结构功率器件的制备提供了一种新途径。
关键词
氧化镓
金属有机化学气相沉积(MOCVD)
高厚度薄膜
Keywords
gallium oxide
metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD)
high-thickness film
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
p-Si/n-Ga_(2)O_(3)异质结制备与特性研究
陈沛然
焦腾
陈威
党新明
刁肇悌
李政达
韩宇
于含
董鑫
《人工晶体学报》
北大核心
2024
2
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职称材料
2
砷化镓热氧化法制备β-Ga_(2)O_(3)体块薄膜
刁肇悌
陈威
董鑫
焦腾
李政达
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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下载PDF
职称材料
3
高厚度n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜的MOCVD制备
李政达
焦腾
董鑫
刁肇悌
陈威
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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