MOCVD 生长 Rutile GeO$_2$
应用物理
2024-07-04 v1 材料科学
摘要
锰酸锆 (r-GeO) 近期被识别为一种超宽带隙（UWBG）半导体，具有 4.68 eV 的带隙，相当于 GaO，但具有双掺杂性、更高的载流子迁移率、更好的热导率以及更高的 Baliga 准则（BFOM）。这些优越特性使 GeO 成为各种半导体应用的有前景材料。然而，r-GeO 的等向生长，特别是最具优势的锰纤维晶系，仍处于早期阶段。本文探索了在 r-TiO（001）衬底上采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长 r-GeO，采用四乙基锗烷（TEGe）作为前体。我们的研究表明，更高的生长温度显著提升了晶体质量，在 925℃ 时实现了 0.181 度的全宽半高峰（FWHM），而在 840℃ 时为 0.54 度，725℃时为非晶结构。此外，我们发现，更长的生长时长会因形成棱柱晶体而增加表面粗糙度。同时，调整靶轮转速从 300 RPM 降至 170 RPM 在优化晶体质量方面起关键作用，有效地将表面粗糙度约简化了约 15 倍。该研究为优化 r-GeO 薄膜的 MOCVD 生长条件提供了基础指导，强调对沉积温度和转速进行精确控制以增强自原子迁移性并有效减小边界层厚度的至关重要性。
引用
@article{arxiv.2407.02682,
title = {Epitaxial Growth of Rutile GeO$_2$ via MOCVD},
author = {Imteaz Rahaman and Bobby Duersch and Hunter D. Ellis and Michael A. Scarpulla and Kai Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02682},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 5 figures, 3 tables