高真空磁控溅射温度对Ga2O3微观结构及光学性能的影响

摘要：

采用高真空射频磁控溅射法在硅Si(111)衬底上沉积氧化镓(β?Ga2O3),开展了溅射温度对Ga2O3微观结构及光学性能影响的研究,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱仪等测试手段对Ga2O3晶体结构、表面形貌及光学性能进行表征分析.实验结果表明,在高纯Ar气环境下,所沉积的Ga2O3形貌差异与不同溅射温度下Ga2O3生长机理有关,当溅射温度达到300℃时,Ga2O3发生热分解,形成金属Ga团簇;当溅射温度达到400℃时,金属Ga团簇作为催化剂触发Ga2O3纳米线的自催化生长.光致发光(PL)光谱中,Ga2O3样品在300～700 nm波长范围内显示出4个位于紫光、蓝光、绿光区域的发射峰,在溅射温度为400℃下形成的Ga2O3纳米线发射峰显著增强,并且发生轻微的蓝移,纳米结构中较大的比表面积以及量子尺寸效应对Ga2O3的荧光发射(PL)性能具有重要影响.拉曼光谱(Raman)显示,随着溅射温度升高,Ga2O3晶体质量有所提高;在溅射温度为400℃下形成的纳米线出现新的拉曼振动模式,并且发生18 cm-1的蓝移.

关键词：射频磁控溅射、Ga2O3、结构性能、光学性能

所属期刊栏目：43

分类号：TN304(半导体技术)

资助基金：广东省自然科学基金面上项目;广州市基础与应用基础研究项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1236-1243