[00105354]Ga2O3 薄膜的外延生长、高迁移率调控及相关机理研究
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技术详细介绍
该项目主要研究内容如下：
1。利用激光分子束外延技术摸索了 β-Ga2O3 薄膜生长的条件，研究了不同沉积温度、氧压、激光能量、脉冲频率、衬底晶格、晶面取向、元素掺杂等对 β-Ga2O3 外延薄膜生长
的影响，得出薄膜的最优生长条件以及生长规律。
2。深入研究 Ga2O3 薄膜界面特性，建立了微观结构和薄膜电、磁、光等物性的关联模型。利用掺杂元素 Mn3 /Mn2 和 Sn4 /Sn2 价态转变，有效地抑制了 Ga2O3 薄膜内部的氧缺陷滋生载流子，降低了薄膜中的散射中心，实现了在 2 个数量级范围内对薄膜电导率和载流子迁移率的调控。利用过渡金属元素 Fe，Mn，Cr 掺杂，实现一种非常有前景的室温磁半导体薄膜。
3。研究了稀土掺杂 Ga2O3 薄膜的光致发光特性，利用晶格应力对晶体场、自旋轨道耦合的影响，提出了原位和非原位应力调控从可见到近红外光致发光特性。
4。开展了 Ga2O3/半导体异质结器件的研究，利用异质结内部的雪崩效应，在 Ga2O3/Si 异质结日盲紫外探测器中，将 Ga2O3 基异质结日盲紫外探测器响应度性能提升到 370 A/W， 器件整体性能已经接近单晶 Ga2O3 器件性能（1000 A/W）。并首次发现了 Ga2O3 的单极型阻变行为及反常双极型阻变行为，加深了基于 Ga2O3 阻变存储器的理解。
