研究目的
研究退火处理对等离子体增强原子层沉积法制备的Ga2O3薄膜性能的影响。
研究成果
高温退火过程使亚稳相Ga2O3薄膜转变为β-Ga2O3薄膜，并提高了结晶度和择优取向的显著性。退火2小时的薄膜展现出最佳结晶度，其带隙为4.97电子伏特。
研究不足
该研究聚焦于退火处理对PEALD法沉积的Ga2O3薄膜的影响，其结果可能不直接适用于其他方法沉积或不同衬底上的薄膜。
1：实验设计与方法选择：
采用等离子体增强原子层沉积（PEALD）技术在250°C下以三甲基镓（TMGa）为镓前驱体、O?等离子体为氧化剂，在c面蓝宝石衬底上沉积Ga?O?薄膜。在O?气体脉冲期间通过激发氧等离子体产生活性氧，射频等离子体功率为2000 W。
2：样品选择与数据来源：
将原位沉积的Ga?O?薄膜置于氧气氛围中分别进行1000°C退火处理，时长设置为30分钟、1小时和2小时。
3：实验仪器与材料清单：
X射线光电子能谱仪（XPS）用于分析化学成分及键合状态，X射线衍射仪（XRD）测定晶体结构，原子力显微镜（AFM）观察表面形貌，紫外-可见-近红外分光光度计测量光学透过率。
4：实验流程与操作步骤：
沉积循环包含四个连续脉冲阶段：携带60 sccm氮载气的TMGa蒸汽脉冲（0.1秒）、氮气吹扫脉冲（5秒）、O?等离子体气体脉冲（20秒）、氮气吹扫脉冲（5秒），该循环重复400次。
5：1秒）、氮气吹扫脉冲（5秒）、O?等离子体气体脉冲（20秒）、氮气吹扫脉冲（5秒），该循环重复400次。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过外推(αhv)2随光子能量hv变化曲线的直线部分获取光学带隙值。
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