Превращения фаз в процессе отжига пленок Ga2O3
Аннотация
Разработана методика роста получения трех основных кристаллических фаз Ga2O3, а именно: a-фазы, e-фазы и b-фазы методом хлоридной эпитаксии из пара (HVPE). Найдены температуры подложек и величины потоков прекурсоров при которых осаждается только a-фаза, только e-фаза или только b-фаза. Обнаружено, что отжиг метастабильных a- и e-фаз приводит к совершенно разным результатам: e-фаза в результате отжига быстро переходит в стабильную b-фазу, тогда как a-фаза при отжиге переходит в промежуточную аморфную фазу, после чего отслаивается и разрушается. Полученный результат объясняется тем, что реконструктивный фазовый переход из a-фазы в b-фазу сопровождается слишком большим увеличением плотности (~10 %), приводящим к огромным упругим напряжениям и, следовательно, увеличению высоты барьера фазового перехода
Скачивания
Литература
Tsao J. Y., Chowdhury S., Hollis M. A., … Simmons J. A. Ultrawide-bandgap semiconductors: research opportunities and challenges. Advanced Electronic Materials. 2018;4(1): 1600501. https://doi.org/10.1002/aelm.201600501
Jamwal N. S., Kiani A. Gallium oxide nanostructures: A review of synthesis, properties and applications. Nanomaterials (Basel). 2022;12: 2061. https://doi.org/10.3390/nano12122061
Pearton S. J., Yang J., Cary P. H., Ren F., Kim, J., Tadjer M. J., Mastro M. A. A review of Ga2O3 materials, processing, and devices. Applied Physics Reviews 2018;5(1): 011301, https://doi.org/10.1063/1.5006941
Stepanov S. I.; Nikolaev V.; Bougrov V. E.; Romanov A. Gallium oxide: properties and applications – A review. Revviews on Advanced Materials Science.2016;44: 63–86. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26987785
Nomura K., Goto K., Togashi R., … Koukitu A. Thermodynamic study of b-Ga2O3 growth by halide vapor phase epitaxy. Journal of Crystal Growth. 2014;405: 19–22. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2014.06.051
Osipov A. V., Grashchenko A. S., Kukushkin S. A., Nikolaev V. I., Osipova E. V., Pechnikov A. I., Soshnikov I. P. Structural and elastoplastic properties of b-Ga2O3 films grown on hybrid SiC/Si substrates. Continuum Mechanics and Thermodynamics. 2018;30(5): 1059-68. https://doi.org/10.1007/s00161-018-0662-6
Osipov A. V., Sharofidinov, S. S., Osipova E. V., Kandakov A. V., Ivanov A. Y., Kukushkin S. A. Growth and optical properties of Ga2O3 layers of different crystalline modifications. Coatings. 2022;12(12): 1802. https://doi.org/10.3390/coatings12121802
Kukushkin S. A., Osipov A. V. Theory and practice of SiC growth on Si and its applications to wide-gap semiconductor films. Journal of Physics D: Applied Physics. 2014; 47(31): 313001 https://doi.org/10.1088/0022-3727/47/31/313001
Fiedler A., Schewski R., Galazka Z., Irmscher K. Static dielectric constant of b-Ga2O3 perpendicular to the principal planes (100), (010), and (001). ECS Journal of Solid State Science and Technology. 2019;8(7): Q3083. https://doi.org/10.1149/2.0201907jss
Furthmüller J., Bechstedt F. Quasiparticle bands and spectra of Ga2O3 polymorphs. Physical Review B. 2016;93(11): 115204. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.115204
Copyright (c) 2023 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
