研究目的
研究前驱体浓度和生长时间如何影响雾化化学气相沉积法制备的β-Ga2O3薄膜的表面粗糙度和结晶度。
研究成果
采用喷雾化学气相沉积法制备了具有高结晶度和低表面粗糙度的β-Ga?O?薄膜。该薄膜在c面蓝宝石衬底上异质外延生长，其晶格常数与单晶β-Ga?O?相匹配。研究发现喷雾CVD的孕育期极短，表明该方法具备低成本、易制备高质量薄膜的潜力。
研究不足
雾状化学气相沉积（Mist CVD）的详细机制尚不明确。研究表明，需要进一步研究以了解制备高结晶度薄膜所需的工艺条件。
1：实验设计与方法选择：
采用定制的喷雾化学气相沉积系统在c面蓝宝石衬底上沉积β-Ga2O3薄膜，研究了前驱体浓度和生长时间对薄膜性能的影响。
2：样品选择与数据来源：
使用清洗后的c面蓝宝石衬底进行薄膜沉积。
3：实验设备与材料清单：
原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、乙酰丙酮镓前驱体、超纯水、盐酸、过氧化氢。
4：实验步骤与操作流程：
在400°C下通过改变前驱体浓度和生长时间进行薄膜沉积，利用AFM和XRD表征表面形貌与结晶性。
5：数据分析方法：
根据XRD结果中的劳厄条纹估算薄膜厚度，使用AFM测量表面粗糙度。
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获取完整内容-
gallium acetylacetonate
99.99%
Sigma-Aldrich
Used as a precursor source for the mist CVD process.
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ultra-pure water
Smart 2 Pure 3 UV
Thermo Scientific
Used as a solvent in the precursor solution.
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atomic force microscope
Measuring the surface morphology and root-mean-squared (RMS) roughness of the prepared thin films.
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X-ray diffraction equipment
D8 DISCOVER Bruker and X’Pert Pro MRD PANalytical
Bruker and PANalytical
Evaluating the crystal structures of the prepared thin films.
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hydrochloric acid
35–37%
Wako Pure Chemical Industries
Made the precursor source more soluble.
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hydrogen peroxide
30–35.5%
Wako Pure Chemical Industries
Facilitated the oxidizing reaction in the precursor solution.
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