CuGa2O4薄膜的外延生长与表征

摘要

氧化镓作为一种宽禁带直接带隙半导体(～4.9eV）,是制备深紫外光电器件(如:光探测器和发射器）的理想材料[1-2].迄今为止,已知Ga2O3有六种同分异构体:α,β,γ,ε,κ和δ相.相比较来说，用立方结构的γ-Ga2O3更容易外延生长，从而获得高结晶质量的光电器件。遗憾的是，获得高相纯度的γ-Ga2O3样品比较难，所以关于它的研究也很少。研究发现CuGa2O4与γ-Ga2O3有着相似的结构和性质，而且具有较好的热稳定性和容易外延生长的性质，这使得CuGa2O4有希望在应用中取代γ-Ga2O3。所以本文中制备了纯相的CuGa2O4粉末并烧结靶材，然后用脉冲激光沉积法(PLD)在不同温度的蓝宝石衬底上沉积了薄膜。衬底的温度从600℃到750℃。CuGa2O4粉末和薄膜的晶体结构用X射线衍射法测定，进一步用Rietveld refinement法对CuGa2O4粉末结构进行了精修。此外还用了UV-visspectra,SEM,EDS,XPS和Raman spectra对CuGa2O4薄膜的特性进行了表征。