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氧化镓作为一种新型的宽禁带半导体材料,具有较大的禁带宽度以及击穿电场强度,在功率器件中具有巨大的应用前景。通过掺入铝元素而形成的铝镓氧三元合金使得其禁带宽度得以调制,使之具有更大的禁带宽度,制作的器件击穿电压更高。本文采用了PLD技术在蓝宝石衬底上成功制备了铝镓氧薄膜以及n型掺杂的氧化镓薄膜,主要研究了衬底温度和氧气分压对薄膜质量的影响,探讨了薄膜材料在光电探测器方面的应用,得到了如下结论:第一,选取Al含量为12%原子比的氧化镓靶材制作铝镓氧薄膜,研究了衬底生长温度和氧气压力对薄膜的影响。通过XRD测试表明,蓝宝石衬底外延的铝镓氧薄膜具有良好的单一取向型,薄膜沿着(201)方向择优生长,与氧化镓的衍射峰相比,铝镓氧薄膜的衍射峰向高角度方向偏移。通过改变生长氛围中氧气压力以及调节生长温度可以改变铝镓氧薄膜中的Al组分,当生长温度升高时,薄膜中的Al含量增加,禁带宽度增大;当氧气压力增加时,Al含量减少。通过控制生长温度和生长时候的氧气压力,实现禁带宽度的控制。第二,通过不同氧气分压制备的铝镓氧薄膜具有不同的Al组分,提高氧气分压能制备出Al含量低的(Al0.12Ga0.88)2O3薄膜,由于低Al含量的(Al0.12Ga0.88)2O3薄膜具有因为缺陷造成的浅能级杂质缺陷使得材料的导电性增加,其所制作的紫外探测器相较于氧化镓制备的探测器具有更优秀的光电流以及响应度。从光电流与时间关系的光谱图可以发现,高Al含量的(Al0.35Ga0.65)2O3薄膜由于具有较多的深能级缺陷使得光电流较低,从而持久光电导效应显著。第三,采用Si作为掺杂剂制作二维掺杂氧化镓薄膜,研究了不同温度下制备的二维掺杂氧化镓薄膜的特性。通过XRD测试可以发现,Si二维掺杂氧化镓与氧化镓薄膜相比,其衍射峰向高角度方向偏移。并且从AFM的测试结果发现,随着生长温度的提升,薄膜的粗糙度也相应增加,三维岛状生长成为薄膜的生长模式。同样的,随着生长温度的生长,从光学吸收谱发现其光学吸收边也变得平缓,并有向短波长方向偏移。第四,使用Si二维掺杂生长的氧化镓薄膜,制备的紫外探测器的性能与样品的生长温度有关。当生长温度升高到750℃时,能获得更大的光电流。在750℃生长的样品在反偏电压为20V,光功率密度为600μW/cm2的条件下,其光电流和暗电流之比达到200以上。通过I-t曲线分析得到,750℃条件生长下的样品具有更短的衰减时间以及更大的光电流,其光电流达到了7000nA。