通过溅射在蓝宝石上制备单晶高质量β-Ga₂O₃伪基底用于外延沉积
材料科学
2025-12-11 v1 应用物理
摘要
采用射频（RF）溅射的β-Ga₂O₃薄膜固相外延（SPE），再经高温沉积后退火处理，在蓝宝石基底上获得高质量的伪基底，用于后续通过MOCVD和LPCVD进行缓冲层生长。在SPE β-Ga₂O₃薄膜和随后的外延缓冲层中，观察到了低粗糙度（<0.5 nm）和对应于β-Ga₂O₃的(-201)、(-402)和(-603)晶面反射的尖锐单晶衍射峰。通过LPCVD在SPE Ga₂O₃薄膜上生长的N掺杂Ga₂O₃薄膜呈现出台阶辅助生长模式，在体载流子浓度为1.3×10¹⁷ cm⁻³时表现出合理的电子行为，迁移率为45 cm²/V·s。这些结果表明SPE Ga₂O₃是推进β-Ga₂O₃在外来基底上发展的有前景的途径。
引用
@article{arxiv.2512.09294,
title = {Single-crystalline high-quality beta-Ga2O3 pseudo-substrate on sapphire through sputtering for epitaxial deposition},
author = {Guangying Wang and Shuwen Xie and William Brand and Saleh Ahmed Khan and Ahmed Ibreljic and Darryl Shima and Yueying Ma and Brahmani Challa and Fikadu Alema and Andrei Osinsky and Anhar Bhuiyan and Ganesh Balakrishnan and Shubhra S. Pasayat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09294},
year = {2025}
}