氧化镓薄膜的生长及其光电特性研究
发布时间：2021-01-11 05:19
由于平流层臭氧层的强烈吸收,在截止波长小于280 nm范围内几乎没有光子从太阳到达地球表面,日盲紫外探测器只能探测波长小于280 nm的辐射,而对可见光和红外线辐射不敏感,因此具有低噪声、高灵敏度的独特优势。Ga2O3具有禁带宽度大、光学特性优秀以及物理化学性质稳定的优点,是制备日盲紫外探测器的理想材料。本文对影响薄膜材料制备的压强、温度、氧分压和功率进行了统一研究,通过材料表征手段表征了薄膜特性,然后对探测器光电性能进行了比较,得出了以下结论:第一:用磁控溅射方法在c面蓝宝石衬底上外延生长Ga2O3,通过材料表征手段对比分析了不同沉积压强下外延Ga2O3薄膜的晶体结构、表面形貌、元素组成以及光学透过率,然后研制叉指型光电导紫外探测器。结果发现不同压强下外延Ga2O3薄膜沉积速率范围为0.3 nm/min-2.0 nm/min。同时发现随着溅射压强增大Ga2O3薄膜粗糙...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)不同氧化镓的体积膨胀率(b)不同氧化镓的体积模量示意图
西安电子科技大学硕士学位论文4图1.2 氧化镓能带结构的分析结果[8]1.2.2 β-Ga2O3的结构及其特性在边缘定义的薄膜分离生长方法是一种值得讨论的潜在技术，(010)晶体可以在特殊的结晶方向上切割出(2—01)晶面，这种方法生产出来的晶圆禁带宽度为 4.9 eV，并且伴随着临界电场强度可以达到 8 MV/cm[29]-[31]。最近关于大块晶体生长的研究使得氧化镓在电子功率开关方面具有潜在的应用价值，引起了研究人员的广泛兴趣[32]。氧化镓在可见光到 250nm 之间透过性较好并且可导电，它可以用作光学设备的窗口。对于器件应用，包含有氧空位的 β-Ga2O3薄膜因为氧原子的吸收会导致电导的变化，因此可以作为许多气体的传感器
蓝色(2.8-3.0 eV)和绿色(2.4 eV)区域。研究发现大部分光致发光并不在深紫外区域，而只存在于紫外光区域和可见光区域(350-600 nm)。图1.4 氧化镓的蓝光及紫外光致发光模型[55]2000 年，日本学者 Masahiro Orita 等[56]人在 880℃高温下利用脉冲激光沉积(PLD)技术在普通二氧化硅玻璃上沉积了 Sn 摩尔掺杂比为 1%的 Ga2O3紫外透明导电薄膜。他所做实验的关键是氧分压（约为 10-5Pa）和沉积温度的互相协调改进，得到室温薄膜下电导率为 1Scm-1，图 1.5 给出了氧化镓紫外透明导电薄膜电导率示意图。实验研究开辟了紫外透明抗静电等应用方向。图1.5 氧化镓紫外透明导电薄膜电导率示意图[56]
本文编号：2970167
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)不同氧化镓的体积膨胀率(b)不同氧化镓的体积模量示意图
西安电子科技大学硕士学位论文4图1.2 氧化镓能带结构的分析结果[8]1.2.2 β-Ga2O3的结构及其特性在边缘定义的薄膜分离生长方法是一种值得讨论的潜在技术，(010)晶体可以在特殊的结晶方向上切割出(2—01)晶面，这种方法生产出来的晶圆禁带宽度为 4.9 eV，并且伴随着临界电场强度可以达到 8 MV/cm[29]-[31]。最近关于大块晶体生长的研究使得氧化镓在电子功率开关方面具有潜在的应用价值，引起了研究人员的广泛兴趣[32]。氧化镓在可见光到 250nm 之间透过性较好并且可导电，它可以用作光学设备的窗口。对于器件应用，包含有氧空位的 β-Ga2O3薄膜因为氧原子的吸收会导致电导的变化，因此可以作为许多气体的传感器
蓝色(2.8-3.0 eV)和绿色(2.4 eV)区域。研究发现大部分光致发光并不在深紫外区域，而只存在于紫外光区域和可见光区域(350-600 nm)。图1.4 氧化镓的蓝光及紫外光致发光模型[55]2000 年，日本学者 Masahiro Orita 等[56]人在 880℃高温下利用脉冲激光沉积(PLD)技术在普通二氧化硅玻璃上沉积了 Sn 摩尔掺杂比为 1%的 Ga2O3紫外透明导电薄膜。他所做实验的关键是氧分压（约为 10-5Pa）和沉积温度的互相协调改进，得到室温薄膜下电导率为 1Scm-1，图 1.5 给出了氧化镓紫外透明导电薄膜电导率示意图。实验研究开辟了紫外透明抗静电等应用方向。图1.5 氧化镓紫外透明导电薄膜电导率示意图[56]
本文编号：2970167
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