氧化镓

摘要： 目的 为了探究在半固结研磨工艺下的工艺参数对单晶氧化镓(100)晶面材料去除率和表面形貌的影响。方法通过单因素试验研究研磨垫上磨料的粒度、研磨压力和研磨盘转速等工艺参数对氧化镓晶片材料去除率和表面粗糙度的影响规律,并采用正交试验对工艺参数进行优化。结果实验结果表明,随着研磨垫上磨料粒度的增大,材料的去除率也逐渐增大,表面粗糙度也逐渐增大;随着研磨压力的增大,材料去除率逐渐增大,表面粗糙度增大的趋势逐渐减缓;随着研磨盘转速的增大,材料去除率逐渐增大,表面粗糙度变化不大。最后通过正交试验优化了工艺参数,得到优化后的最佳工艺组合,研磨垫上磨料的粒度为3μm,研磨压力为2940 Pa,研磨盘转速为60 r/min,研磨后氧化镓表面粗糙度为26 nm,材料去除率为3.786 nm/min。结论半固结研磨工艺可以抑制解理现象,并且通过选择合适的半固结研磨工艺参数能够稳定有效地降低表面粗糙度,获得较好的氧化镓表面,并为后续的精密抛光工艺提供了技术依据。

摘要： 高厚度的Ga_(2)O_(3)薄膜能够提高器件的击穿电压,这种高厚度Ga_(2)O_(3)薄膜往往是通过HVPE法制备的。然而HVPE法存在着成本高、设备少等缺点。本文通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,以SiH_(4)为n型掺杂源,在Ga_(2)O_(3)衬底上生长了高厚度的n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜,并且研究了SiH_(4)流量对β-Ga_(2)O_(3)性质的影响。实验中制备的β-Ga_(2)O_(3)薄膜厚度达到4.15μm。薄膜的晶体质量高,表面致密光滑且呈现台阶流生长模式。随着SiH_(4)流量增加,晶体质量逐渐降低,电子浓度显著增加,电子迁移率降低。目前,高厚度β-Ga_(2)O_(3)薄膜的电子浓度可以在3.6×10^(16)~5.3×10^(18) cm^(-3)范围内调控;当薄膜电子浓度为3.6×10^(16) cm^(-3)时,其电子迁移率可达137 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)。本文论证了MOCVD工艺进行高厚度n型β-Ga_(2)O_(3)薄膜生长的可行性,这也为β-Ga_(2)O_(3)基垂直结构功率器件的制备提供了一种新途径。

摘要： 采用离子注入法制备了不同剂量的β-Ga_(2)O_(3)∶Eu^(3+)样品,并在空气中进行了退火处理,成功实现了Eu^(3+)的光学激活。通过拉曼和X射线衍射表征了β-Ga_(2)O_(3)晶体随Eu^(3+)注入剂量的应力变化趋势,发现随着Eu^(3+)剂量的增加,晶格应力先增加后减少,并对其内在机理进行了分析。利用阴极荧光光谱对晶体的发光性质进行了表征,主要观察到峰值位于380 nm附近、宽的缺陷发光峰以及峰值位于591 nm、597 nm和613 nm的Eu^(3+)发光峰。通过高斯拟合发现,该380 nm发光峰主要由360 nm、398 nm和442 nm三个子峰构成,分别与自陷激子和施主-受主对有关。此外,Eu^(3+)发光峰位置与强度受到基质局域晶体场的影响。

摘要： 在不同氧分压下,用脉冲激光沉积法在c-蓝宝石衬底上制备了高质量β-Ga_(2)O_(3−δ)薄膜。通过X-射线衍射、远红外反射光谱、X-射线光电子能谱和紫外-可见-近红外透射光谱系统地研究了β-Ga_(2)O_(3−δ)薄膜的晶格结构、化学计量比和光学性质。X-射线衍射分析表明,所有沉积的薄膜以(-201)晶向方向生长。透射光谱显示薄膜在255 nm以上的紫外-可见-近红外波段具有80%以上的高透明度,同时在255 nm附近有一个陡峭的吸收边。此外,利用Tauc-Lorentz(TL)色散函数模型和Tauc公式,我们提取了β-Ga_(2)O_(3−δ)薄膜的光学常数和光学直接带隙。更进一步,我们通过理论计算解释了氧气分压对β-Ga_(2)O_(3−δ)薄膜光学性质的影响。

摘要： X射线具有波长短、穿透能力强等优点,在医学成像、安全检查、科学研究、空间通信等领域具有重要作用。半导体X射线探测器可以将X射线转换为电流信号,具有易集成、空间分辨率高、能量分辨率高、响应速度快等优点。高性能的X射线探测器应具备暗电流低、灵敏度高、响应速度快、可长时间稳定工作等特点,因此制备X射线探测器的半导体材料应具有电阻率高、缺陷少、抗辐照能力强、禁带宽度宽等性质。氧化镓(Ga_(2)O_(3))是一种新型宽禁带半导体材料,具有超宽禁带宽度、高击穿场强、高X射线吸收系数、耐高温、可采用熔体法生长大尺寸单晶等优点,是一种适合制备X射线探测器的新型材料,近年来基于Ga_(2)O_(3)的X射探测器成为辐射探测领域的研究热点之一。本文主要介绍了Ga_(2)O_(3)半导体的物理性质及其在X射线探测器方面的研究进展,分析了影响X射线探测器性能的物理机制,为提高Ga_(2)O_(3)基X射探测器的性能提供了思路。

摘要： 研究了超声雾化化学气相沉积(Mist-CVD)法外延生长α-Ga_(2)O_(3)薄膜过程中通入雾流速率的调控及其对薄膜生长质量的影响。利用COMSOL Multiphysics软件仿真得到在0.1~0.2 m/s的雾流速率下基板表面具有稳定的雾流和较小的温度变化。对比了通入雾流速率为0.118、0.177和0.251 m/s时所生长的α-Ga_(2)O_(3)薄膜的差异。X射线衍射(XRD)表明在上述3种速率下均成功外延生长出α-Ga_(2)O_(3)薄膜。薄膜生长速率在一定范围内随着雾流速率的增加而提高,但当雾流通入速率过高时,α-Ga_(2)O_(3)薄膜表面发生翘曲开裂,且其光学带隙变小。

摘要： 氧化镓作为新一代宽禁带材料,其器件具有优越的性能.本文仿真研究了n^(+)高浓度外延薄层对氧化镓肖特基二极管的势垒调控.模拟结果显示,当n型氧化镓外延厚度为5 nm、掺杂浓度为2.6×10^(18)cm^(–3)时,肖特基二极管纵向电流密度高达496.88 A/cm^(2)、反向击穿电压为182.30 V、导通电阻为0.27 mΩ·cm^(2),品质因子可达123.09 MW/cm^(2).进一步研究发现肖特基二极管的性能与n^(+)外延层厚度和浓度有关,其电流密度随n^(+)外延层的厚度和浓度的增大而增大.分析表明,n^(+)外延层对势垒的调控在于镜像力、串联电阻及隧穿效应综合影响,其中镜像力和串联电阻对势垒的降低作用较小,而高电场下隧穿效应变得十分显著,使得热发射电流增大的同时,隧穿电流得到大幅度提升,从而进一步提升了氧化镓肖特基二极管的性能.

摘要： 第三代半导体是指以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的宽禁带半导体(禁带宽度大于2 eV),近年来扩展至氮化铝(AlN)、金刚石、氧化镓(Ga_(2)O_(3))、氮化硼(BN)等超宽禁带半导体。相比于以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代半导体和以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表的第二代半导体,第三代半导体具有更大的禁带宽度和击穿电场、更高的工作频率和电子漂移饱和速度、更稳定的物理化学性质等优异特性,可满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及高辐射等恶劣条件的要求。第三代半导体是推动半导体集成电路产业实现“超越摩尔”的重要材料,是新一代通信、新能源汽车、轨道交通、智能电网、新型显示、航空航天等诸多高技术领域无可替代的“核芯”,也是实现碳达峰、碳中和、以及新型基础设施建设等国家战略需要的重要环节,正逐渐成为全球各国取得竞争优势的战略高地。

摘要： 近期,西安电子科技大学郝跃院士团队张进成教授、周弘教授等在超宽禁带半导体氧化镓功率器件研究方面取得重要进展,研制出一种新型的空穴超注入p-NiO/n-Ga2O3半导体异质结二极管。该结构通过异质结空穴超注入效应,实现了兼具超高耐压和极低导通电阻的氧化镓功率二极管,功率优值高达13.2GW/cm2,是当前氧化镓半导体器件的最高值。与当前产业界火热的第三代半导体GaN和SiC相比,该功率器件在相同耐压情况下具有更低的导通电阻,应用于电能转换领域将实现更低的功耗和更高的转换效率。相关成果以《Ultra-wide bandgap semicon-ductor Ga2O3 power diodes》为题发表于国际期刊《自然·通讯》(Nature Communications)。

摘要： 以SiC/GaN为代表的宽禁带半导体已逐渐在5G通信、汽车电子、快速充电等方面得到大量应用。与此同时,研究人员和相关企业仍在研究开发其他的宽带隙材料。金刚石、氮化铝和氧化镓等具有更宽的禁带宽度,被称为超宽禁带半导体,未来有可能用来制造具有更低电阻、更高工作功率、更高耐温的功率器件,因此研发热度一直不减。近来,持续有关于金刚石研发进展的消息传出,涉及大尺寸金刚石晶圆制备、金刚石材料的N型掺杂以及金刚石器件研究等多个关键环节,显示金刚石作为新一代宽禁带半导体材料的现实应用也将迎来曙光。

摘要： 近年来,超宽禁带半导体-氧化镓作为日盲紫外探测的候选材料,正受到学术界越来越多的关注.β-氧化镓的禁带宽度约为4.9eV,对应的响应波长约为250nm,因此天然地适用于日盲紫外探测,而可以避免类似AlGaN、ZnMgO等材料体系遇到的合金化难题.尝试对对C面蓝宝石基片进行长时间的真空退火预处理，以促使基片表面重构，减少缺陷，以期改善后续氧化稼分子束外延(MBE)薄膜的质量以及日盲紫外探测器的性能。

摘要： 利用溶胶凝胶法制备了GaO和InGaO薄膜,对其晶体结构、光探测性能等进行了研究,并制作了1个基于上述氧化镓薄膜的光导型紫外探测器.实验结果表明,GaO是很好的光导型日盲紫外探测材料之一.

摘要： 氧化镓(Ga2O3）是一种直接带隙的宽禁带半导体材料,其禁带宽度为4.2-5.3eV,是一种非常有前景的深紫外氧化物半导体材料.相比于其他主流半导体材料,除了带隙大,Ga2O3还拥有击穿场强高(8MV/cm）和能量损耗低等特性,使其在场效应晶体管、日盲光电探测器、透明导电电极、信息存储器、气敏传感器、LED基板等器件中展现出巨大的应用前景,是一种极具应用潜力的多功能光电材料. 受Ga2O3复杂的晶型及其相变的影响，获得满足于Ga2O3基器件应用的高质量晶态薄膜的挑战巨大。高质量外延薄膜的生长依赖于衬底晶格及化学匹配、衬底温度、沉积气压、靶材物质的化学活性、薄膜成分组元的束流等多重因素决定的热动力学过程。如何获得Ga2O3各晶型的外延薄膜、表征各晶型薄膜本征的物性、并探讨其各自的应用优势是一个非常重要的研究课题。目前，β相Ga2O3最为稳定，已有较多报道并被制成原型器件研究;α和γ相也有少数报道;ε,κ以及δ相则几乎未被研究。图二所示X射线衍射图谱，其中(a),(b),(c)分别对应Ga2O3的α,β,ε相。本报告总结课题组关于Ga2O3不同晶型外延薄膜的研究结果.

摘要： 本文通过TCAD数值仿真软件计算了Ga2O3基场效应晶体管(FET)的输出特性曲线、转移曲线、电场分布等参数;设计了栅场板结构并研究了场板对器件电场分布、峰值电场强度和击穿电压的影响.仿真结果表明栅场板结构可以有效的匀化电场分布,降低栅靠近漏电极一侧的电场强度,最终改善器件的耐击穿电压.

摘要： 本文对硝酸镓的物理化学性质，制备方法进行了较为全面的介绍，分析了硝酸镓产品质量，简述了硝酸镓在不同领域的应用情况。

摘要： 本文对硝酸镓的物理化学性质，制备方法进行了较为全面的介绍，分析了硝酸镓产品质量，简述了硝酸镓在不同领域的应用情况。

摘要： 本文对硝酸镓的物理化学性质，制备方法进行了较为全面的介绍，分析了硝酸镓产品质量，简述了硝酸镓在不同领域的应用情况。

摘要： 本文对硝酸镓的物理化学性质，制备方法进行了较为全面的介绍，分析了硝酸镓产品质量，简述了硝酸镓在不同领域的应用情况。

摘要： 本文对硝酸镓的物理化学性质，制备方法进行了较为全面的介绍，分析了硝酸镓产品质量，简述了硝酸镓在不同领域的应用情况。

摘要： 本发明提供一种在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法及氧化镓膜，在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法包括以下步骤：选取镓系半导体衬底，并清理镓系半导体衬底表面；然后在含有氧分压的气氛中，采用外部能量对镓系半导体衬底进行处理，将镓系半导体衬底表面区域的镓原子与其它组分原子形成的化学键打开，使得镓原子与气氛中的氧原子结合形成镓氧键；最后采用氧化镓膜生长技术在处理后的镓系半导体衬底上生长氧化镓膜。本发明在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法步骤科学、合理，解决了现有技术的诸多问题，有效降低了异质外延生长氧化镓膜的缺陷密度。

摘要： 本发明提供能够生长不着色且杂质少的高纯度的氧化镓单晶的氧化镓晶体的制造装置和氧化镓晶体的制造方法以及用于它们的氧化镓晶体生长用的坩埚。一种在大气气氛下使用Ir含量为20～30wt％的Pt‑Ir系合金坩埚，应用VB法、HB法或VGF法来生长氧化镓晶体的制造装置和制造方法，其特征在于，该制造装置(10)由垂直布里奇曼炉构成，该垂直布里奇曼炉具备：基体(12)；炉主体(14)；盖体(18)；发热体(20)；坩埚支承轴(30)；和坩埚(34)，上述坩埚(34)是Ir含量为20～30wt％的Pt‑Ir系合金制的坩埚(34)。

摘要： 本发明提供一种在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法及氧化镓膜，在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法包括以下步骤：选取镓系半导体衬底，并清理镓系半导体衬底表面；然后在含有氧分压的气氛中，采用外部能量对镓系半导体衬底进行处理，将镓系半导体衬底表面区域的镓原子与其它组分原子形成的化学键打开，使得镓原子与气氛中的氧原子结合形成镓氧键；最后采用氧化镓膜生长技术在处理后的镓系半导体衬底上生长氧化镓膜。本发明在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法步骤科学、合理，解决了现有技术的诸多问题，有效降低了异质外延生长氧化镓膜的缺陷密度。

摘要： 本发明提供一种单晶氧化镓的制备方法及用于制备单晶氧化镓的工艺设备。所述单晶氧化镓的制备方法包括：提供氧化镓粉体；将所述氧化镓粉体压成块体氧化镓；提供坩埚，所述坩埚内具有底部容置区和顶部开口区，所述底部容置区和所述顶部开口区间隔；将所述块体氧化镓放入所述底部容置区，在所述顶部开口区放置籽晶；将所述坩埚置于流动的保护气氛中，对所述坩埚进行加热，对所述顶部开口区施加的温度低于所述籽晶的分解温度，对所述底部容置区施加的温度高于所述块体氧化镓的分解温度。本发明加快了氧化镓分解为气体源的速度，进而提高了单晶氧化镓的持续生长速度，节约了能源，降低了生产成本。

摘要： 本发明涉及半导体材料技术领域，具体而言，涉及n型氧化镓Si掺杂的方法和n型氧化镓Si掺杂材料。n型氧化镓Si掺杂的方法包括：在基片上外延生长形成氧化镓薄膜的过程中，采用电子束蒸发掺杂Si。该方法可实现硅的连续掺杂，且硅的掺杂比例连续可调，硅元素在形成的材料内均匀分布，同时，该工艺重复性高，制备的材料尺寸不受限制，可以实现工业化生产。

摘要： 本发明公开了一种铸造法生长氧化镓单晶的方法及包含氧化镓单晶的半导体器件，所述方法包括：1）将固态氧化镓加热至完全熔化，降温至氧化镓的熔点并且保持熔体状态保温30分钟以上；2）将步骤1）得到的所述氧化镓熔体梯度降温直至获得固态氧化镓单晶；所述梯度降温是将步骤1）得到的所述氧化镓熔体按照第一梯度降温至第一温度；再按照第二梯度继续降温至室温，得到氧化镓单晶；所述步骤1）中，从固态氧化镓加热至第一温度起，生长气氛中存在体积分数为2%以上的氧气。本发明得到的体块氧化镓单晶的直径为2英寸以上且厚度为10 mm以上；而且省略了下籽晶、缩颈、放肩、等径生长、收尾、退火等操作，简化了晶体生长过程，降低了晶体生长成本。

摘要： 本发明公开一种氧化镓薄膜氢气传感器制备方法及氧化镓薄膜氢气传感器，该方法包括：对FTO玻璃基底的导电面进行清洗和干燥处理，在干燥后的FTO玻璃基底的导电面贴上绝缘胶带，以绝缘胶带覆盖区域作为电极；对FTO玻璃基底进行臭氧清洗；将臭氧清洗后的FTO玻璃基底置于含有镓离子的水热反应溶液中进行水热反应，以在FTO玻璃基底的导电面生长出氧化镓纳米阵列薄膜；对氧化镓纳米阵列薄膜进行退火处理，之后将掩膜版覆盖在所述氧化镓纳米阵列薄膜表面制备顶电极；然后去除绝缘胶带，露出底电极；从而获得附着有氧化镓纳米阵列薄膜层的氢气传感器。

摘要： 本发明的课题在于提供能够实现氧化镓晶体的大型化、高品质化的氧化镓晶体的制造装置和氧化镓晶体的制造方法。本发明的氧化镓晶体的制造装置(10)由具备基体(12)、炉主体(14)、盖体(18)、发热体(20)、坩埚支承轴(24)和坩埚(30)的垂直布里奇曼炉构成，本发明的氧化镓晶体的制造装置(10)的特征在于，坩埚(30)为Pt系合金制的坩埚，炉主体(14)的内壁形成为由两个以上具有所需高度的环状的耐热部件(32b)层叠而成的耐热壁(32)，并且，环状的耐热部件(32b)通过将两个以上的分割片(32a)接合而形成为环状。

摘要： 本发明提供了一种在高阻型氧化镓衬底上制备同质外延氧化镓薄膜的方法及MOCVD设备，其中，包括MOCVD反应腔、设置在所述MOCVD反应腔内的石墨托盘，以及设置在所述石墨托盘上的高阻型氧化镓衬底，其特征在于，所述石墨托盘的上方设置有激光器，所述激光器发出的激光光斑覆盖所述石墨托盘的整个顶部。本发明中由于高阻型氧化镓衬底对激光的吸收很小，激光可以直接通过高阻型氧化镓衬底照射到石墨托盘上，因此可通过设置在石墨托盘上方的激光器以激光加热的方式均匀的加热MOCVD反应腔中的石墨托盘，进而实现高阻型氧化镓衬底的均匀受热，制备出高质量、厚度均匀的同质外延氧化镓薄膜。

摘要： 本发明提供了一种在导电型氧化镓衬底上制备同质外延氧化镓薄膜的方法及HVPE设备，所述HVPE设备包括HVPE反应室、设置在所述HVPE反应室内的石墨托盘，以及设置在所述石墨托盘上的导电型氧化镓衬底，其中，所述导电型氧化镓衬底的上方对应设置有激光器，所述激光器发出的激光波长为1800‑2200nm，且所述激光器发出的激光光斑覆盖对应导电型氧化镓衬底的整个顶部。本发明通过所述激光器以激光加热的方法直接加热HVPE反应室内的导电型氧化镓衬底，使导电型氧化镓衬底均匀受热，制备出高质量、厚度均匀的弱导电型氧化镓同质外延片。