Cathodoluminescence Analysis of Defects and Grain Boundaries in Zn3P2 Thin Films Grown on Graphene by MOVPE and MBE
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Lund University（隆德大学）；Université Côte d’Azur, CNRS, CRHEA（蔚蓝海岸大学，法国国家科学研究中心，高能物理研究所）；Interdisciplinary Center for Electron Microscopy (CIME), EPFL（洛桑联邦理工学院跨学科电子显微镜中心）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
通过关联电子显微镜和阴极发光，研究了MOVPE在石墨烯上准范德华外延生长的Zn3P2薄膜中反相边界密度与光发射调制的关系，发现晶界作为非辐射复合中心，并比较了MBE薄膜，表明MOVPE材料抑制了应变相关的亚带隙发射，实现了更大晶粒和更高质量。
2026-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Low Resistance Ohmic Contact On Epitaxial MOVPE-grown $β$-Ga$_2$O$_3$ and $β$-(Al$_x$Ga$_1-x$)$_2$ O$_3$ Films
我们报道了MOVPE生长的重掺Si的$β$ -Ga $_2$ O $_3$和$β$ -（Al $_x$ Ga $_1-x$）$_2$ O $_3$外延膜的低电阻欧姆接触的实现。转移长度测量（TLM）图案是在重掺杂Si的同质外延$β$-Ga $_2$ O $_3$薄膜上制作的，其电子浓度（n）范围为1.77至3.23 e20 cm^-3。对于n > 3e 20 cm^-3的$β$ -Ga $_2$ O $_3$：Si薄膜，实现了1.62 e-7和0.023 Ohm.mm的创纪录的低比接触电阻和总接触电阻（Rc）Ohm.cm TLM结构也制备在重Si掺杂的相干应变$β$ -（Al $_x$ Ga $_1-x$）$_2$ O $_3$（x= 12%、17%和22%）薄膜上。铝含量为12%的薄膜（n= 1.23 e20 cm^-3）的\r{ho} c为5.85 e-6 Ohm.cm ^2，而铝含量为22%的薄膜的\r{ho} c则增加到2.19 e-4 Ohm.cm ^2。在金属沉积后对样品进行退火通常导致接触电阻的降低，但是对于高Al含量的$β$ -（Al $_x$ Ga $_1-x$）$_2$ O $_3$，接触电阻在退火工艺后没有显著变化。在这项工作中测得的低接触电阻值是非常有前途的高频功率器件的制造。
2022-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Delta-doped \b{eta}-Ga2O3 Films With Low FWHM Charge Profile Grown By Metalorganic Vapor-Phase Epitaxy
本文报道了用低温MOVPE法生长低半高宽的硅δ掺杂\b{eta} -Ga_2 O_3薄膜。使用二次离子质谱、电容电压和霍尔技术对生长的薄膜进行了表征。二次离子质谱测量表明，表面偏析是MOVPE生长薄膜大半峰宽的主要原因。观察到表面偏析系数（R）随着生长温度的降低而降低。在600 °C下生长的膜显示出9.7 X 1012 cm-2的电子浓度和3.2nm的FWHM。外延膜的高分辨率扫描/透射电子显微镜没有揭示δ片层和周围区域的晶体质量的任何显著的可观察到的退化。在Fe掺杂衬底上的δ掺杂膜的霍尔测量显示，薄层电荷密度为6.1 × 1012 cm-2，载流子迁移率为83 cm 2/V. s。在MOVPE生长的\b{eta} -Ga 2 O 3中实现尖锐的delta掺杂分布对于高性能器件应用是有希望的。
2020-08-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
GaN:$δ$-Mg grown by MOVPE: structural properties and their effect on the electronic and optical behaviour
采用透射电子显微镜、二次离子质谱、原子力显微镜、X射线衍射、霍尔效应测量和光致发光等方法研究了Mg掺杂对GaN $δ$金属有机气相GAN生长的结构、电学和光学性质的影响。对于高于2.14 $\times$ 10 $^{19}$ cm $^{-3}$的平均Mg浓度，发生相分离，如通过层中富Mg的锥体反转域的存在所指示的。我们发现，$δ$掺杂促进，相比Mg连续掺杂，抑制样品表面上的扩展缺陷，并显着改善外延层的形态。相反，我们不能证实其他作者报道的由于$δ$掺杂而导致的穿透位错密度的降低。在相分离区，由于自补偿机制，空穴浓度随着Mg浓度的增加而降低。在我们的生长条件下，低于Mg到GAN中的溶解度极限，潜在的波动导致自由到束缚跃迁的发射能量的红移。
2007-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Issues related to the usage of nitrogen as carrier gas for the MOVPE growth of GaSb/InAs heterostructures on InAs pseudosubstrates
采用MOVPE技术，以氮气为主要载气，在InAs变质衬底（伪衬底）上生长了GaSb/InAs/GaSb叠层。我们表明，GaSb生长的氮MOVPE在InAs变质衬底（和InAs晶片）是可能的，在一个非常窄的生长参数范围内。作为示范，GaSb/InAs/GaSb结构生长用于电子迁移率测试，在室温和液氮温度下分别获得9/5x 10 e12 cm（e-2）量级的（无意的）2D电子气密度和高达1.2/1.8x10e4 cm（e2）/Vs的迁移率。我们发现，它是有益的，有一些氢的载气混合物生长的GaSb，以实现良好的晶体质量，形貌和电学性能。此外，一个意想不到的和以前没有报道的分解过程中观察到在相对较低的生长温度下供应的前体InAs外延过生长。然而，这在更低的生长温度下得到抑制。
2016-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Strain distribution and thermal strain relaxation in MOVPE grown hBN films on sapphire substrates
近来，六方氮化硼（hBN）层作为用于2D堆叠装置的理想衬底已经产生了很多兴趣。采用金属有机物气相外延技术，通过流量调制方案，生长了不同厚度的蓝宝石支撑的hBN薄膜。虽然这些相对大尺寸的薄膜是设计实际器件的潜在候选者，但它们表现出扭曲。褶皱的形成是膜中应变分布的关键特征。拉曼成像已被用来研究这些褶皱的hBN薄膜中的残余应变分布。已经观察到随着层厚度的增加，膜中的总体压缩应变增加。为了发现是否可以通过热处理去除薄膜中的残余晶格应变，对这些薄膜进行了温度依赖的拉曼测量。研究表明，应变演化的热速率在较低的厚度的膜比在较厚的膜更高。这一观察结果进一步提供了一个可能的解释应变的变化，在生长的薄膜。已提出了一个经验关系估计的残余应变从薄膜的形态。我们还表明，残余应变可以部分释放的薄膜的分层。
2019-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Broadband telecom single-photon emissions from InAs/InP quantum dots grown by MOVPE droplet epitaxy
通过MOVPE滴蚀生长技术，实现了宽频电信波段的单光子发射，展示了高纯度和短寿命的量子点特性，为量子网络应用提供新平台。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Delta-doped \b{eta}-Ga2O3 thin films and \b{eta}-(Al0.26Ga0.74)2O3/\b{eta}-Ga2O3 heterostructures grown by metalorganic vapor-phase epitaxy
我们报道了使用硅烷前体的金属有机气相外延生长的\b{eta} -Ga 2 O 3薄膜的硅δ掺杂。δ掺杂\b{eta} -Ga 2 O 3外延膜的特征在于使用电容-电压分布和二次离子质谱。测量了电子面电荷密度在2.9e12 cm-2至8 e12 cm-2范围内，半峰半宽在6.2 nm至3.5 nm范围内。我们还利用δ掺杂的\b{eta} -（Al0.26Ga0.74）2 O3/ \b{eta} -Ga 2 O3异质结证实了高密度（6.4e ~（12）cm ~（-2））的简并二维电子气，总电荷还可能包括\b{eta} -（Al0.26Ga0.74）2 O3合金势垒中平行沟道的贡献.
2020-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Point-defects assisted Zn-diffusion in AlGaInP/GaInP systems during the MOVPE growth of inverted multijunction solar cells
我们研究了MOVPE生长的AlGaInP/GaInP系统中Zn扩散的动力学，通过比较不同的结构来模拟集成到倒置多结太阳能电池结构中的GaInP子电池的背表面场（BSF）和基极层。通过二次离子质谱（SIMS）、电化学电容-电压（ECV）和光谱分辨阴极发光（CL）的分析，我们提供了实验证据：1）在隧道结阴极层生长过程中注入的点缺陷增强了Zn的扩散，2）该过程的强度取决于阴极的掺杂水平，并且对于不同的阴极材料都是如此; 3）可移动的Zn带正电荷; 4）扩散机制降低了GaInP中CuPt的有序性。我们证明，使用阻挡层的点缺陷的扩散可以减轻，使它们不会达到Zn掺杂层，防止其扩散。最后，通过比较不同浓度下的I-V曲线，评估了Zn扩散对具有不同Zn剖面的太阳能电池的影响。结果排除了在BSF中引入内部势垒，但说明了在典型生长条件下Zn扩散如何到达发射极并显著影响串联电阻等效应。
2020-12-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth and Characterization of Metalorganic Vapor-Phase Epitaxy-Grown \b{eta}-(AlxGa1-x)2O3/\b{eta}-Ga2O3 Heterostructure Channels
本文报道了金属有机气相外延生长的\b{eta} -（AlxGa 1-x）2 O3/ \b{eta} -Ga 2 O3调制掺杂异质结的生长和表征。通过利用δ掺杂的\b{eta} -（AlxGa 1-x）2 O3势垒在异质结构中实现电子沟道。采用传输长度法、电容-电压法和霍尔法研究了电子沟道特性。在室温下测得霍尔片电荷密度为1.06 × 1013 cm-2，迁移率为111 cm 2/Vs。制造的晶体管显示出22 mA/mm的峰值电流和8 X IO 6的通断比。在室温下测得薄层电阻为5.3 kΩ/平方，其中包括来自\b{eta} -（AlxGa 1-x）2 O3中的平行沟道的贡献。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Impurity Band Conduction in Si-doped \b{eta}-Ga2O3 Films
结合温度相关电阻率和霍尔效应测量，研究了金属有机物气相外延（MOVPE）生长的Si掺杂\b{eta} -Ga 2 O 3薄膜的施主态能量。高磁场霍尔效应测量（H = +/-90 kOe）显示T < 150 K的非线性霍尔电阻，揭示了双带传导。进一步的分析表明，在这两个频带产生施主态能量的~ 33.7和~ 45.6 meV的载流子冻结出的特性。前者与Si在\b{eta} -Ga 2 O 3中的施主能一致，而后者表明可能与DX中心相关的残余施主态。这项研究提供了一个关键的洞察杂质带传导和缺陷的能量状态在\b{eta} -Ga 2 O 3使用高场磁输运测量。
2020-10-01 cond-mat.mtrl-sci
N-type doping of LPCVD-grown \b{eta}-Ga2O3 thin films using solid-source germanium
我们报告的锗掺杂\b{eta} 2 O 3薄膜的生长和表征使用固体锗源。使用具有氧气或镓输送管的低压化学气相沉积（LPCVD）反应器生长\b{eta} 2 O 3薄膜。在6 °切边蓝宝石和（010）\b{eta} -Ga 2 O3衬底上生长薄膜，生长速率为0.5 - 22 μm/hr，通过控制锗蒸气压，获得了霍尔载流子浓度在10^17 - 10^19 cm-3之间的宽范围。低温霍尔数据揭示了供体掺入的差异取决于反应器的配置。在低生长速率下，锗占据8 - 10 meV之间的单个施主能级。在更高的生长速率下，锗掺杂主要导致在85 meV下更深的施主能级。这项工作显示了反应器的设计和生长制度上的杂质掺入的动力学的影响。研究\b{eta} -Ga_2 O_3中施主的掺入对大功率电子器件的设计具有重要意义。
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Realization of Insulating Buffer Layers via MOCVD-Grown Nitrogen-Doped (010) \b{eta}-Ga2O3
University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本研究通过MOCVD生长氮掺杂η-Ga2O3薄膜，实现替代HF处理的绝缘缓冲层，有效补偿界面硅峰。
2025-12-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Band alignments of electronic energy structure in epitaxially grown \b{eta}-Ga2O3 layers
用X射线光电子能谱和光反射谱对生长在自然衬底和蓝宝石衬底上的氧化镓外延层进行了表征。XPS电子结构映射与密度泛函理论计算相结合。
2018-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Origin of room temperature ferromagnetism in homogeneous (In,Mn)As thin films
研究了金属有机物气相外延（MOVPE）生长的（In，Mn）As薄膜的微观结构，以确定其室温铁磁性的来源。基于透射电子显微镜（TEM）的技术被用于研究相纯度和组成均匀性。微量分析的In 1-xMnxAs薄膜与x = 0.01和居里温度为330 K表现出均匀分布的Mn。高Mn浓度的薄膜与x = 0.20表现出MnAs的（In，Mn）作为矩阵内的沉淀。分析表明，MOVPE可形成室温铁磁性单相（In，Mn）As。铁磁性的来源是（In，Mn）As固溶体，而不是明显的二次富Mn磁性相。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in (In,Mn)As Diluted Magnetic Semiconductor Thin Films Grown by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy
采用金属有机物气相外延（MOVPE）生长了In 1-xMn xAs稀磁半导体（DMS）薄膜。使用三羰基（甲基）锰作为Mn源。在生长温度Tg>475 ℃时，获得了Mn含量高达x=0.14的名义单相外延膜。对于较低的生长温度和较高的Mn浓度，纳米尺度的MnAs沉淀物中检测到的In 1-xMnxAs矩阵。利用超导量子干涉仪（SQUID）磁强计研究了薄膜的磁性。在x=0.1的样品中观察到室温铁磁有序。磁化强度测量表明居里温度为333 K，室温饱和磁化强度为49 emu/cm ^3。剩余磁化强度和矫顽场都很小，分别为10 emu/cm ^3和400 Oe。根据最近提出的几个磁性原子的小团簇形成理论，讨论了这种高温铁磁性的机制。
2002-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Orientation-Dependent \b{eta}-Ga2O3 Heterojunction Diode with Atomic Layer Deposition (ALD) Grown NiO
本研究采用新型金属有机前驱体通过ALD制备NiO/β-Ga₂O₃异质结二极管，揭示了β-Ga₂O₃击穿电场的晶体取向依赖性，测得最高平行平面结电场达7.5 MV/cm，为已有文献最高值之一。
2025-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electron beam irradiation-induced transport and recombination in p-type Gallium Oxide grown on (001) \b{eta}-Ga2O3 substrate
本研究通过EBIC和CL技术，探究了p型Ga2O3薄膜中电子扩散长度随温度和电子束激发的变化，揭示了非平衡电子被受主相关点缺陷捕获导致扩散长度延长和CL强度衰减的机制，并获得了相关激活能。
2025-06-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Degenerate doping in \b{eta}-Ga2O3 Single Crystals through Hf-doping
从熔体生长的\b{eta} -Ga 2 O3的N型导电性通常使用Sn和Si实现。本文采用UV-Vis-NIR吸收光谱、霍尔效应测量和混合泛函计算方法，对\b{eta} -Ga_2 O_3单晶的Hf掺杂进行了实验和计算研究。在Ar+O2混合气氛中，采用垂直梯度凝固（VGF）和提拉法从熔体中生长出了标称浓度为0.5at%的非故意掺杂和Hf掺杂样品。我们证明了Hf掺杂剂（预计作为浅施主掺入八面体Ga II位置）在\b{eta} -Ga 2 O 3中实现了简并掺杂，在我们的样品中测得的电子浓度为2 x 10^19 cm^-3，迁移率为80-65 cm ^2/Vs，电阻率低至5 mOhm-cm。使用辉光放电质谱（GDMS）对掺杂样品进行测量，测得Hf的浓度为1.3 x 10^19原子/cm ^3，证实Hf是n型导电性的原因（电子浓度约为2 x 10^19 cm-3）。
2020-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Temperature induced giant shift of phonon energy in epitaxial boron nitride layers
大面积氮化硼外延层生长的最新进展为未来的应用开辟了新的可能性。然而，它仍然在很大程度上不清楚如何弱连接的二维BN层与其基板相互作用，以及它们的性能是如何受到缺陷的影响。在这项工作中，我们研究了金属有机气相外延（MOVPE）生长的hBN层使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）在160-540 K的温度范围内。我们的测量揭示了强烈的差异，层-衬底相互作用的字符为生长和分层的外延层。一个弱得多的相互作用的生长层解释皱纹的形成，减少应变的层-衬底界面，这对于转移到其他基板的层只发生在有限的温度范围内。最引人注目的结果是观测到$E_{1u}$声子能量的巨大增加，在很窄的温度范围内高达$\sim6$ cm $^{-1}$。我们发现，异常的幅度和温度范围强烈修改紫外光照射。观察到的巨效应解释的应变产生浅陷阱和不同的缺陷之间的电荷重新分配，这可以被解释为在hBN强的电子-声子耦合的结果。所观察到的异常的窄温度范围表明，该效应可以例如通过电致伸缩效应而进一步增强，这对于sp $^2$氮化硼是预期的。
2022-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface Doping Mechanism of p-Type Conductivity in Mist-CVD-Grown LiGa5O8 Thin Films
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
该研究通过对比mist-CVD生长的导电与绝缘LiGa5O8薄膜，发现缺锂及β-Ga2O3次生相形成是p型导电的关键，提出界面电荷转移机制。
2026-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Fast Homoepitaxy on (100) \b{eta}-Ga2O3 Substrates with Large Grown-In Offcut
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Luxium Solutions；Pennsylvania State University Applied Research Laboratory（宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室）
研究针对低对称性β-Ga2O3，利用有大生长内斜切角的(100)Ga2O3晶圆，通过分子束外延生长，经化学机械抛光等处理，实现快速同质外延，制备出性能良好的肖特基势垒二极管，验证了该取向晶圆及晶面和斜切角的重要性。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci
In-situ dielectric Al2O3/\b{eta}-Ga2O3 Interfaces Grown Using Metal-organic Chemical Vapor Deposition
高质量的电介质-半导体界面对于可靠的高性能晶体管至关重要。我们报道了原位金属有机化学气相沉积（MOCVD）Al $_2$ O $_3$在$β$ -Ga $_2$ O $_3$上的沉积，作为最常用的原子层沉积（ALD）的潜在更好的替代。Al $_2$ O $_3$的生长在与Ga $_2$ O $_3$相同的反应器中进行，使用三甲基铝和O $_2$作为前体，在600 $^0$ ℃的生长温度下不破坏真空。在Al $_2$ O $_3$/$β$-Ga $_2$ O $_3$界面处的快和慢近界面陷阱被识别并使用金属氧化物半导体电容器（MOSCAP）结构上的应力电容-电压（CV）测量来量化。用紫外辅助CV技术测量了浅、深能级初始填充陷阱（D $_{it}$）的密度。MOSCAP的平均D $_{it}$测定为7.8 $\times$ × 10 $^{11}$ cm $^{-2}$ eV $^{-1}$。Al $_2$ O $_3$ / Ga $_2$ O $_3$界面的导带偏移也由CV测量确定，并且发现为1.7 eV，这与ALD Al $_2$ O $_3$ / Ga $_2$ O $_3$界面的现有文献报道非常一致。还分析了电流-电压特性，并提取了平均击穿场约为5.8 MV/cm。具有改进的介电性质的在$β$-Ga $_2$ O $_3$上的这种原位Al $_2$ O $_3$电介质可以实现基…
2021-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the Seebeck coefficient of epitaxial $β$-Ga$_2$O$_3$ thin films
测量了同质外延金属有机气相（MOVPE）生长的硅掺杂的$β$-Ga $_2$薄膜相对于铝的塞贝克系数的温度依赖性。对于室温，我们发现相对塞贝克系数为$S_{β\text{-Ga}_2\text{O}_3\text{-Al}}=(-300\pm20)\;μ$ V/K。在高浴温$T>240$ K下，散射由电子-声子相互作用决定。在$T=100$ K和$T=300$ K之间的较低浴温下，在Stratton公式的框架中解释了Seebeck系数的幅度的增加。讨论了不同散射机制对Seebeck系数大小的影响，并与霍尔测量结果进行了比较。
2018-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the Electron Mobility in Si-doped (010) $β$-Ga$_2$O$_3$ films with Low-Temperature Buffer Layers
我们展示了一种新的衬底清洗和缓冲层生长计划在$β$ -镓$_2$ O $_3$外延薄膜使用金属有机气相外延（MOVPE）。对于沟道结构，生长低温（LT，600 $^\circ$ C）未掺杂的Ga $_2$ O $_3$缓冲层，随后是过渡层到高温（HT，810 $^\circ$ C）Si掺杂的Ga $_2$ O $_3$沟道层，而没有生长中断。掺杂Fe的（010）Ga $_2$ 0 $_3$衬底清洁使用溶剂清洁，随后在外延层生长之前进行额外的HF（49%的水溶液）处理30分钟。示出了该步骤以补偿在外延层-衬底界面处的寄生Si沟道，该寄生Si沟道源自衬底抛光过程或来自环境的污染。SIMS分析显示，衬底界面处的Si峰值原子密度比衬底中的Fe原子密度低几倍，表明完全补偿。消除寄生电子通道在外延基板界面也验证了电气（电容-电压分布）测量。在LT生长的缓冲层中，可以看到来自衬底的Fe正向衰减尾部非常尖锐，衰减率为$\sim$ 9 nm $/$ dec。这些通道在非故意掺杂和Si掺杂薄膜中显示出创纪录的高电子迁移率，范围为196 - 85 cm $^2$ /Vs，掺杂范围为2 $\times$ 10 $^{16}$至1 $\times$ 10 $^{20}$ cm $^{-3}$。Si δ掺杂沟道也利用该衬底清洁和混合LT缓冲器生长。对于9.2 $\times$ × 10 $^{12}$ cm …
2023-02-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Laser stimulated second and third harmonic optical effects in F: SnO2 nanostructures grown via chemical synthetic route
介绍了掺氟氧化锡（F：SnO2）纳米结构中激光激发的二次和三次谐波产生效应与氟含量的关系。采用喷雾热解法制备了不同氟掺杂浓度的F：SnO2纳米结构。从X射线衍射研究中可以看出，薄膜具有沿（1 1 0）衍射平面择优生长的多晶性质。F：SnO2薄膜的光学透过率从68%提高到80%。光致发光研究表明，强的紫色发射峰对应于400 nm和相对较弱的红色发射峰在约675 nm处观察到所有的F：SnO2薄膜。加入氟后\b{eta}有效值的增加支持了沉积膜在无源光限幅应用中的适用性。这种类型的纳米结构的二次谐波产生信号（SHG）的主要来源是由于F掺杂的空间电荷密度偏心发挥。在F：SnO 2纳米结构上观察到的增强的二次和三次谐波产生信号证实了这些材料在各种非线性光学触发器件应用中的可信度。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Selective Direct Bonding of High Thermal Conductivity 3C-SiC Film to \b{eta}-Ga2O3 for Top-Side Heat Extraction
β-Ga 2 O3是一种宽带隙半导体，其电学性能优于SiC和GAN，这使得它在下一代功率器件中的应用前景广阔。然而，\b{eta} -Ga 2 O3的热导率比SiC和GAN的热导率低一个数量级以上，导致严重的热管理问题，限制了器件性能和可靠性。本文报道了利用表面活化键合（SAB）技术在室温下将生长在Si上的高热导率3C-SiC薄膜选择性地转移到β-Ga_2 O_3（001）衬底上，试图从器件表面提取热量。在接合状态的3C-SiC/β-Ga 2 O 3界面形成4.5 nm厚的界面晶体缺陷层。界面晶体缺陷层的厚度随退火温度的升高而减小，在1000 ℃退火后，界面缺陷层的厚度仅为1.5 nm。即使在高达1000 ℃的温度下退火后，在界面处也没有观察到空隙和未结合区域。采用时域热反射法（TDTR）测量了3C-SiC/beta-Ga_2 O_3界面的热边界电导（TBC）和beta-Ga_2 O_3衬底的热导率。3C-SiC/β-Ga 2 O3 TBC值被确定为244 MW/m2-K，这是有史以来报道的SiC/Ga 2 O3界面的最高值，这是由于高质量的异质界面。我们的工作表明，选择性地将3C-SiC薄膜转移到β-Ga_2 O_3衬底上是改善\b{eta} -Ga_2 O_3功率器件散热的有效途径。
2022-09-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multiple Superconducting Transitions in α-Sn Films Grown by Molecular Beam Epitaxy
灰锡，又称α-Sn，由于其拓扑非平凡性质的理论预测，近年来引起了人们的研究兴趣。用角分辨光电子能谱实验证明了狄拉克线性带色散。我们用分子束外延方法生长了两种不同衬底和厚度的α-Sn薄膜样品。为了探索与拓扑能带结构相关的奇异物理性质，我们测量了α-Sn薄膜样品的电输运性质，并观察到多个超导跃迁。我们发现了4.5 K以上的相变，另外在3.7 K附近的相变可能与\b{eta}相有关。超导性能随时间的变化反映了我们样品中的老化效应。我们还通过改变样品的相对厚度证实了应变对超导转变的影响。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metalorganic Chemical Vapor Deposition of \b{eta}-(AlxGa1-x)2O3 thin films on (001) \b{eta}-Ga2O3 substrates
本研究利用MOCVD在(001) β-Ga2O3衬底上外延高Al组分β-(AlxGa1-x)2O3薄膜，结合XRD、STEM、APT和XPS揭示其共格应变、合金涨落及II型能带排列。
2025-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Transport Properties and Finite Size Effects in $β$-Ga$_2$O$_3$ Thin Films
宽带隙半导体$β$ $_2$ O $_3$的薄膜在透明电子和高功率器件中具有很高的应用潜力。然而，接口的作用仍有待探讨。在这里，我们报告在薄膜的传输特性的基本限制。测量了MOVPE同质外延生长的\mbox{(100)-orientated $β$-Ga$_2$O$_3$}薄膜的电导率、霍尔密度和迁移率随温度和薄膜厚度的变化。在室温下，较厚的膜（> 150 nm）中的电子迁移率（（115 $\pm$ 10）$\mathrm{\frac{cm^2}{Vs}}$）与最好的体相媲美。然而，随着膜厚度的减小，迁移率强烈地降低了两个数量级以上（对于28 nm薄膜，（5.5 $\pm$ 0.5）$\mathrm{\frac{cm^2}{Vs}}$）。我们发现，常用的经典Fuchs-Sondheimer模型不能充分解释电子散射在薄膜表面的贡献。相反，通过应用Bergmann的电子波模型，提出了由于$β$ -Ga $_2$ O $_3$中的大德布罗意波长对迁移率抑制的贡献作为限制量子力学尺寸效应。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Structural, optical and mechanical properties of Cr doped \b{eta}-Ga2O3 single crystals
本研究采用光学浮区法生长未掺杂及Cr掺杂β-Ga₂O₃（100）单晶，分析其结构、光学和力学性能，发现Cr掺杂引入结构缺陷并改变相关性能，揭示了Cr掺杂对β-Ga₂O₃单晶性能的影响机制。
2024-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Superconductivity in Multilayer FeSe Films by Simplified Molecular Beam Epitaxy
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本研究开发了一种简化的MBE工艺，无需SrTiO3衬底精细预处理和生长后UHV退火，即可在其上生长出Tc约20 K、厚度14 UC的超导β-FeSe薄膜，实现了超导电性增强。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Deposition of Ga2O3 thin films by liquid metal target sputtering
本文报道了用反应脉冲直流磁控溅射法从液态镓靶在熔融（f-）石英和c面（c-）蓝宝石衬底上沉积非晶和晶态Ga 2 O 3薄膜，衬底温度从室温（RT）变化到800°C。沉积速率（在室温下在f-石英上高达37 nm/min，在800°C下在c-蓝宝石上高达5 nm/min）比文献中给出的射频溅射数据高2至5倍。沉积在未加热的基底上，薄膜是X射线非晶的。\b{eta} -Ga 2 O 3的明确的X射线衍射峰在衬底温度为500 ℃时开始出现。在高于600°C的温度下在c-蓝宝石上生长的膜是外延的。然而，{ \approx } 2.4-2.5°的高摇摆曲线半峰全宽值指示存在缺陷。在电子显微镜图像中观察到致密且无空隙的微观结构。成分分析表明化学计量接近Ga 2 O3，没有痕量杂质。在可见光范围内的低吸收率（<1%）和光学带隙约为5 eV的光学性质与文献中的数据一致的其他沉积方法生产的Ga 2 O3薄膜。
2023-01-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Substrate-controlled epitaxial-like growth of photochromic yttrium oxyhydride thin films
Institute of Solid State Physics, University of Latvia（拉脱维亚大学固体物理研究所）；Institute of Physics, University of Tartu（塔尔图大学物理研究所）；Department of Physics, University of Helsinki（赫尔辛基大学物理系）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
该研究通过反应磁控溅射制备YHO薄膜，探究衬底取向、沉积温度对其结构与光致变色性能的影响，发现光致变色效应主要由成分和局部O/H构型控制，为其光学应用提供新见解。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci
