研究目的
讨论氧化镓(Ga2O3)分子束外延(MBE)技术的历史发展进程:从早期针对III-V族金属氧化物半导体(MOS)栅极电介质的非晶薄膜研究,到氧化镓的异质外延生长,再到在自支撑原生衬底上实现氧化镓的同质外延生长。
研究成果
在几种相态的Ga2O3外延生长方面已取得重大进展。分子束外延(MBE)是理解和控制Ga2O3生长的有力技术,随着我们认知的深入,该技术的潜力预计将持续提升。
研究不足
氧化镓的分子束外延(MBE)生长仍处于起步阶段,且生长速率相对较低。根据具体应用需求,MBE技术的复杂性和成本可能使其他生长方法更具吸引力。氧化镓材料体系中多相共存的现象既带来了材料方面的挑战,也为器件设计开辟了新机遇。
1:实验设计与方法选择:
本章讨论了Ga2O3的分子束外延(MBE)生长,重点介绍了使用蒸发源、超高真空(UHV)腔室、超高纯度源材料以及反射高能电子衍射(RHEED)进行原位表征和生长优化。
2:样品选择与数据来源:
讨论了在蓝宝石(Al2O3)、SiC、MgO和MgAl2O4等多种衬底上生长Ga2O3,强调了衬底取向和制备的重要性。
3:3)、SiC、MgO和MgAl2O4等多种衬底上生长Ga2O3,强调了衬底取向和制备的重要性。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:配备蒸发源的MBE系统、超高真空腔室、RHEED,以及β-Ga2O3、蓝宝石、SiC、MgO和MgAl2O4等衬底。
4:蓝宝石、SiC、MgO和MgAl2O4等衬底。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:本章详细介绍了衬底清洗、生长温度优化,以及Ga和氧通量对生长速率和薄膜质量的影响。
5:数据分析方法:
表征技术包括用于原位监测的RHEED、用于表面粗糙度分析的AFM,以及用于物相鉴定的XRD。
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