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X射线辐照β-Ga2O3:Mg中的浅能级与深能级陷阱

DOI：10.1016/j.nimb.2018.12.045 期刊：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 研究了X射线辐照下未掺杂和Mg2?掺杂β-Ga?O?单晶的热释光（TSL）与光电导（PC）特性。未掺杂晶体热释光曲线中观察到116 K、147 K和165 K三个低温峰，而Mg2?掺杂晶体以354 K和385 K高温TSL峰为主导。研究建立了Mg2?离子掺杂与β-Ga?O?本征结构缺陷局域能级（这些缺陷导致TSL峰和PC现象）的关联性，并探讨了TSL峰本质及对应的光电导激发能带。
作者： A. Luchechko，V. Vasyltsiv，L. Kostyk，O. Tsvetkova，A.I. Popov
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究名义上纯净和掺杂Mg2+的氧化镓晶体带隙中产生的局域能级。

研究成果

研究表明，掺杂Mg2?离子的β-Ga?O?会引入与氧空位相关的深能级陷阱，这通过高温热释光（TSL）在354 K和385 K处出现的峰值（激活能分别为0.84 eV和1.0 eV）得到证实。浅能级陷阱则与间隙镓和其他杂质有关。2.0 eV和3.8 eV的光电导带归因于氧空位，而4.7 eV的能带则由Mg2?离子引起。这些发现加深了对β-Ga?O?中缺陷能级的理解，支持其在光电子和功率器件中的应用，并为未来关于缺陷本质与控制的研究指明了方向。

研究不足

该研究仅限于β-Ga2O3晶体特定的生长和掺杂条件；杂质浓度或合成方法的差异可能影响结果。热释光曲线的解卷积基于一级动力学假设，可能无法完全捕捉复杂的缺陷相互作用。缺陷与热释光/光致发光谱带之间的关联是推断得出的，需要进一步验证。

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