1. 特色文章

近日，大連理工大學(xué)集成電路學(xué)院梁紅偉教授課題組在 OVPE 外延 Ga₂O₃ 厚膜及缺陷形成機(jī)理研究方向取得新進(jìn)展，以O(shè)VPE外延方法在（010）面實(shí)現(xiàn) 10 μm 以上 Ga₂O₃ 厚膜，并通過分析 Ga₂O₃ 外延成核機(jī)制構(gòu)建了位錯(cuò)線形成的三維模型，解釋了具有角度和指向性位錯(cuò)線的形成機(jī)制。相關(guān)研究成果以 “The three dimensional model of extended defects in β-Ga₂O₃ homoepitaxial film” 為題發(fā)表于 Applied Physics Letter 并作為當(dāng)期的Featured Article。

2. 主要內(nèi)容

目前，Ga₂O₃ 存在厚膜外延難度大、外延層中具有角度和指向性位錯(cuò)線的形成機(jī)制不明的問題。針對(duì)上述問題，梁紅偉教授課題組首先通過采用Oxide vapor phase epitaxy (OVPE)的方法在（010）面上實(shí)現(xiàn) 10 μm 以上 Ga₂O₃ 厚膜。相較于其他方法，OVPE 方式具有生長(zhǎng)速度快（≥10μm/h），成膜質(zhì)量高并且設(shè)備成本低等優(yōu)勢(shì)。通過分析（010）面的外延形貌并構(gòu)建缺陷形成的三維模型發(fā)現(xiàn)，從[100]方向觀察到的與(001)平面成約 60 度角的位錯(cuò)線源于納米管的 (100) 主面與準(zhǔn)四面體區(qū)域的(11-1)平面之間的交線，具有1/2<1-12>、1/2<1-32>和<101>博格斯矢量方向的位錯(cuò)線是納米空洞的（-201）和（101）短邊面與（111）和（-111）面相交形成的。而鋸齒形蝕刻坑的出現(xiàn)可以通過在各缺陷位置經(jīng)過各向異性濕法蝕刻后暴露的兩個(gè)側(cè)面(111)或(1-11)面以及(100)面的中央核心來解釋。

3. 圖文內(nèi)容

圖1. (a)OVPE法外延 Ga₂O₃ 厚膜AFM圖；(b) Ga₂O₃ 厚膜SEM圖

圖2. 具有指向性位錯(cuò)線形成的三維模型圖

DOI：

doi.org/10.1063/5.0256203

本文轉(zhuǎn)發(fā)自《亞洲氧化鎵聯(lián)盟》訂閱號(hào)