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原子层沉积的SiO?在(010)取向(Al?.??Ga?.??)?O?上的能带排列

DOI：10.1116/1.5052620 期刊：Journal of Vacuum Science & Technology B 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： (AlxGa1?x)2O3/Ga2O3体系因异质结构场效应晶体管而备受关注。器件设计的重要参数包括(AlxGa1?x)2O3栅介质的选择及其异质界面能带排列。本研究采用X射线光电子能谱测量了SiO2/(Al0.14Ga0.86)2O3异质界面的价带偏移量。其中SiO2通过原子层沉积(ALD)法覆盖在分子束外延生长的单晶β-(Al0.14Ga0.86)2O3上。反射电子能量损失谱测定SiO2带隙为8.7 eV，结合O 1s峰高分辨XPS数据及弹性损失起始点确定(Al0.14Ga0.86)2O3带隙为5.0 eV。测得ALD SiO2/β-(Al0.14Ga0.86)2O3体系的价带偏移量为1.60±0.40 eV（跨立型能带，I类排列），导带偏移量为2.1±0.08 eV，能有效限制电子输运。
作者： Chaker Fares，F. Ren，Eric Lambers，David C. Hays，B. P. Gila，S. J. Pearton
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究原子层沉积SiO2在(010)取向(Al0.14Ga0.86)2O3上的能带排列，用于异质结构场效应晶体管。

研究成果

研究发现，SiO2/β-(Al0.14Ga0.86)2O3异质结的能带排列呈现嵌套型（I类）能带偏移，其价带偏移量为1.60电子伏特，导带偏移量为2.10电子伏特。这种能带偏移为空穴提供了充分的限制作用，并对电子传输形成优异的阻挡效应，使得SiO2成为(Al0.14Ga0.86)2O3基异质结构晶体管理想的栅介质材料。

研究不足

该研究聚焦于特定成分的(Al0.14Ga0.86)2O3，可能不直接适用于其他成分。能带排列可能受界面制备方法及污染的影响。

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