Cr 掺杂 $\beta$-Ga2O3 单晶的结构、光学与机械性能
材料科学
2024-12-02 v1
摘要
生长了未掺杂和掺杂 Cr 的 -Ga2O3（100）单晶。岩石曲线全宽半高（FWHM）为 106 弧秒的未掺杂 Ga2O3 晶体，而 100 和 200 ppm Cr 掺杂 Ga2O3 晶体显示出多个岩石曲线，表明存在结构缺陷。拉曼测量揭示约 350 cm-1 振动模的展宽，并伴随肩峰，表明 Cr3+ 掺杂者优先取代晶体中八面体位点的 Ga3+。进一步，Cr 掺杂 Ga2O3 晶体在 UV-Vis 光谱中显示约 420 和 597 nm 的强光吸收带。此外，锐利的特征光致发光发射线位于 690 和 697 nm 也确认了掺杂晶体中的 Cr 取代。随着 Cr 掺杂 200 ppm，-Ga2O3 的压痕硬度几乎线性增加从 13.0 提升至 17.9 GPa，同时压痕模量下降从 224.9 降至 202.4 GPa。由于 Cr 掺杂引起的结构缺陷中断了压痕诱导位错的运动，导致 Cr 掺杂 -Ga2O3（100）单晶硬度增加。
引用
@article{arxiv.2411.19010,
title = {Structural, optical and mechanical properties of Cr doped \b{eta}-Ga2O3 single crystals},
author = {P. Vijayakumar and K. Ganesan and R. M. Sarguna and Edward Prabu Amaladass and M. Suganya and R. Ramaseshan and Sujoy Sen and S. Ganesamoorthy and P. Ramasamy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19010},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 6 figures