Ga2O3/GaN/蓝宝石模板上β-Ga2O3薄膜的生长

摘要

为获得高质量的β-Ga2 O3薄膜,将c面蓝宝石上生长的GaN薄膜进行高温氧化制成了Ga2 O3/GaN/蓝宝石模板,进而在模板上利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺进行了β-Ga2 O3薄膜的同质外延.通过X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜等方法对样品的晶体结构、表面形貌等性质进行测试与分析.结果表明,该方法获得的β-Ga2 O3薄膜晶体质量受GaN薄膜氧化效果与MOCVD工艺条件等因素影响较大.通过优化实验条件,得到了质量较高的β-Ga2 O3薄膜.与蓝宝石上或GaN薄膜上异质外延得到的β-Ga2 O3薄膜相比,薄膜的晶体质量明显提高.通过对比不同样品的晶体质量、表面形貌和制备过程,发现该方法成功地将β-Ga2 O3薄膜在蓝宝石衬底或GaN/蓝宝石模板上异质外延转化为了Ga2 O3/GaN/蓝宝石模板上的同质外延,有效地减小了β-Ga2 O3薄膜和蓝宝石、GaN之间较大的晶格失配和热失配,有利于提高β-Ga2 O3薄膜的晶体质量.