3. Epitaxial tuputupu ata manifinifi
O le mea'ai e tu'uina atu ai se fa'avae lagolago fa'aletino po'o se fa'atonuga mo masini eletise Ga2O3. O le isi vaega taua o le alalaupapa po'o le epitaxial layer e fa'aaogaina mo le tete'e voltage ma felauaiga ave. Ina ia faʻateleina le voltage malepelepe ma faʻaitiitia le faʻafefe o le faʻaogaina, mafiafia mamana ma le faʻaogaina o le doping, faʻapea foʻi ma le lelei o meafaitino, o nisi ia o mea e manaʻomia muamua. O le maualuga o le Ga2O3 epitaxial layers e masani lava ona teuina e faʻaaoga ai le molecular beam epitaxy (MBE), uʻamea faʻamaʻi vailaʻau vailaʻau faʻamaʻi (MOCVD), faʻapipiʻi ausa halide (HVPE), faʻapipiʻi leisa pulupulu (PLD), ma auala faʻavae faʻavae CVD.
Laulau 2 O nisi fa'atekonolosi epitaxial
3.1 MBE auala
O tekinolosi MBE e lauiloa mo lona mafaia ona fa'atupuina ata tifaga β-Ga2O3 maualuga-lelei, leai se fa'aletonu ma le fa'atonuina o le n-type doping ona o lona si'osi'omaga maualuga maualuga ma le mama meafaitino. O se taunuuga, ua avea ma se tasi o suʻesuʻega sili ona suʻesuʻeina ma mafai ona faʻatau pisinisi β-Ga2O3 tekonolosi faʻapipiʻi ata tifaga. E le gata i lea, o le auala MBE foi na saunia ma le manuia se maualuga maualuga, maualalo-doped heterostructure β-(AlXGa1-X) 2O3 / Ga2O3 thin film layer. E mafai e le MBE ona mata'ituina le fausaga o luga ma le morphology i le taimi moni ma le sa'o atoatoa o le atomic layer e ala i le fa'aogaina o le fa'aogaina o le eletise eletise maualuga (RHEED). Ae ui i lea, o ata β-Ga2O3 o loʻo faʻatupulaia e faʻaaoga ai le MBE tekinolosi o loʻo feagai pea ma le tele o luʻitau, e pei o le maualalo o le tuputupu aʻe ma le laʻititi ata tifaga. Na maua e le suʻesuʻega o le tuputupu aʻe o loʻo i le faasologa o le (010)> (001)> (-201)> (100). I lalo laʻititi Ga-maua tulaga o le 650 i le 750 ° C, β-Ga2O3 (010) faʻaalia le tuputupu aʻe sili ona lelei ma le lamolemole luga ma le maualuga o le tuputupu ae. I le faʻaaogaina o lenei metotia, β-Ga2O3 epitaxy na ausia lelei ma le RMS roughness o le 0.1 nm. β-Ga2O3 I totonu o se siʻosiʻomaga e tamaoaiga Ga, o ata MBE e ola i vevela eseese o loʻo faʻaalia i le ata. Novel Crystal Technology Inc. ua manuia epitaxially gaosia 10 × 15mm2 β-Ga2O3MBE wafers. Latou te tuʻuina atu tulaga maualuga (010) faʻatatau i le β-Ga2O3 tasi tioata tioata ma le mafiafia o le 500 μm ma le XRD FWHM i lalo ole 150 arc sekone. O le mea'ai e Sn doped po'o Fe doped. O le Sn-doped conductive substrate ei ai le doping concentration o le 1E18 i le 9E18cm−3, ae o le u'amea-doped semi-insulating substrate ei ai le resistivity maualuga atu nai lo le 10E10 Ω cm.
3.2 MOCVD auala
E fa'aogaina e le MOCVD mea fa'aola u'amea e fai ma mea muamua e fa'atupu ai ata manifinifi, ma maua ai le gaosiga fa'apisinisi tetele. Pe a faʻatupulaia Ga2O3 faʻaaogaina le auala MOCVD, trimethylgallium (TMGa), triethylgallium (TEGa) ma Ga (dipentyl glycol formate) e masani ona faʻaaogaina e fai ma puna Ga, ae faʻaaogaina H2O, O2 poʻo N2O e avea ma puna o le okesene. O le tuputupu aʻe e faʻaaoga ai lenei metotia e masani ona manaʻomia le maualuga o le vevela (> 800°C). O lenei tekinolosi o loʻo i ai le gafatia e ausia ai le maualalo o le avetaʻavale ma le maualuga ma le maualalo o le vevela eletise eletise, o lea e taua tele ai le faʻatinoina o masini eletise β-Ga2O3 maualuga. Pe a faʻatusatusa i le MBE tuputupu aʻe metotia, MOCVD o loʻo i ai le avanoa e ausia ai le maualuga o le tuputupu aʻe fua o ata β-Ga2O3 ona o uiga o le maualuga o le vevela o le tuputupu aʻe ma gaioiga faʻamaʻi.
Ata 7 β-Ga2O3 (010) ata AFM
Ata 8 β-Ga2O3 O le sootaga i le va o le μ ma le tetee o le laupepa e fuaina e Hall ma le vevela
3.3 auala HVPE
HVPE ose tekinolosi epitaxial matua ma ua faʻaaogaina lautele i le tuputupu aʻe o le epitaxial o III-V faʻapipiʻi semiconductors. HVPE ua lauiloa ona o le maualalo o le gaosiga o tau, saoasaoa o le tuputupu ae, ma le maualuga o le mafiafia o ata. E tatau ona maitauina o le HVPEβ-Ga2O3 e masani ona faʻaalia ai le gaogao o luga ole morphology ma le maualuga o le faʻaleagaina o luga ma lua. O le mea lea, e manaʻomia le faʻaleleia o vailaʻau ma masini aʻo leʻi gaosia le masini. Tekinolosi HVPE mo le β-Ga2O3 epitaxy e masani ona fa'aogaina le GaCl ma le O2 kasa e fai ma mea muamua e fa'alauiloa ai le maualuga o le vevela o le (001) β-Ga2O3 matrix. O le ata 9 o loʻo faʻaalia ai le tulaga i luga ma le tuputupu aʻe o le ata epitaxial e avea o se galuega o le vevela. I tausaga talu ai nei, ua ausia e le Iapani Novel Crystal Technology Inc. le manuia faapisinisi taua i le HVPE homoepitaxial β-Ga2O3, faatasi ai ma le mafiafia o le epitaxial o le 5 i le 10 μm ma le lapoa o le 2 ma le 4 inisi. E le gata i lea, 20 μm mafiafia HVPE β-Ga2O3 homoepitaxial wafers na gaosia e le China Electronics Technology Group Corporation ua ulufale atu foi i le tulaga faʻatau.
Ata 9 HVPE auala β-Ga2O3
3.4 auala PLD
O tekonolosi PLD e masani ona faʻaaogaina e teu ai ata faʻamaʻi oxide ma heterostructure. I le faagasologa o le tuputupu aʻe o le PLD, e faʻapipiʻi le malosi o le photon i mea faʻatatau e ala i le faʻaogaina o le eletise. E fa'atusatusa i le MBE, o vaega fa'apogai a le PLD e fa'atupu e ala i fa'avevela leisa ma le malosi maualuga (>100 eV) ma fa'aputu i luga o se mea fa'avela. Ae ui i lea, i le taimi o le faʻagasologa o le ablation, o nisi vaega maualuga o le malosi o le a aʻafia saʻo ai le meafaitino, faʻatupuina tulaga faaletonu ma faʻaitiitia ai le lelei o le ata. E tutusa ma le MBE auala, e mafai ona faʻaogaina le RHEED e mataʻituina ai le fausaga o luga ma le morphology o mea i le taimi moni i le taimi o le faʻaogaina o le PLD β-Ga2O3, faʻatagaina tagata suʻesuʻe e maua saʻo faʻamatalaga tuputupu aʻe. O le auala PLD e fa'amoemoe e fa'atupuina ai ata tifaga β-Ga2O3 maualuga, ma avea ai ma fofo fa'afeso'ota'i ohmic sili i Ga2O3 masini eletise.
Ata 10 AFM ata o Si doped Ga2O3
3.5 MIST-CVD auala
O le MIST-CVD o se tekinolosi faʻatupulaia ata manifinifi faigofie ma taugofie. O le auala lenei CVD e aofia ai le tali atu o le sasaina o se mea fa'aatomized precursor i luga o se mea'ai e maua ai le fa'aputuina o ata manifinifi. Ae ui i lea, e oʻo mai i le taimi nei, o le Ga2O3 o loʻo faʻatupuina e faʻaaoga ai le puao CVD o loʻo leai lava ni mea eletise lelei, lea e tele avanoa mo le faʻaleleia ma le faʻaleleia i le lumanaʻi.
Taimi meli: Me-30-2024