用于GaN表面增强与功能拓展的晶格对齐氮氧化镓纳米层
应用物理
2022-09-29 v1 材料科学
摘要
氮化镓(GaN)作为硅极具前景的替代半导体,在光电子与电子技术中已有成熟应用。然而,脆弱的GaN表面一直是阻碍GaN基器件发展的关键限制,尤其在器件稳定性与可靠性方面。在此,我们通过原位两步“氧化-重构”工艺将GaN表面转化为氮氧化镓(GaON)外延纳米层,从而克服该挑战。氧等离子体处理克服了GaN表面的化学惰性,随后的热退火调控动力学-热力学反应路径,以形成具纤锌矿晶格的亚稳GaON纳米层。该GaN衍生的GaON纳米层是为表面增强量身定制的结构,具备诸多优势,包括宽禁带、高热力学稳定性以及与GaN衬底的大价带偏移。这些增强的物理性质可进一步用于使GaN基应用拓展至新场景,如互补逻辑集成电路、光电化学水分解与紫外光电转换,使GaON成为一种多功能拓展器。
引用
@article{arxiv.2209.13826,
title = {Lattice-aligned gallium oxynitride nanolayer for GaN surface enhancement and function extension},
author = {Junting Chen and Junlei Zhao and Sirui Feng and Li Zhang and Yan Cheng and Hang Liao and Zheyang Zheng and Xiaolong Chen and Zhen Gao and Kevin J. Chen and Mengyuan Hua},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13826},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 6 figures, submitted under review