Ⅵ/Ⅲ族摩尔比对氧化镓薄膜影响：结晶与光学性质

"氧化镓, Ⅵ/Ⅲ族源输入摩尔比, 晶体质量, 光学特性, 低压金属有机物化学气相沉积, X射线衍射, 紫外-可见-红外双光束分光光度计" 本文详细探讨了Ⅵ/Ⅲ族源输入摩尔比对氧化镓薄膜结晶质量和光学特性的影响。氧化镓作为一种宽带隙半导体材料，其性能受多种因素影响，其中源输入摩尔比是关键参数之一。在本研究中，科研团队采用低压金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术，利用高纯度氧气和三乙基镓作为反应源，通过调整氧源和镓源的摩尔比（Ⅵ/Ⅲ比）来制备氧化镓薄膜。 实验结果显示，随着Ⅵ/Ⅲ比的降低，氧化镓薄膜的生长速率增加。这一现象可能是由于更低的摩尔比导致了更有效的Ga2O3成核和生长。同时，通过X射线衍射(XRD)分析，发现薄膜的结晶质量随Ⅵ/Ⅲ比的减小而提高。这意味着在更低的摩尔比下，薄膜的晶格结构更加完整，晶粒尺寸更大，从而有利于提高材料的整体性能。 在光学特性方面，当Ⅵ/Ⅲ比为28000时，制备的氧化镓薄膜表现出优异的透明度，其在可见光波段的透射率高达85%。通过进一步计算，确定了该薄膜的光学带隙约为4.85电子伏特(eV)。较高的透射率和宽的光学带隙使得这种氧化镓薄膜在光电器件如太阳能电池、显示器和光电探测器等领域具有潜在的应用价值。 此外，研究还指出，优化的Ⅵ/Ⅲ比对于调控氧化镓薄膜的性能至关重要，因为它直接影响到薄膜的结晶度、缺陷密度以及最终的光学特性。通过精确控制这一参数，可以制备出具有特定性能要求的氧化镓薄膜，这对于开发新型高性能的半导体器件至关重要。 冯艳彬、夏晓川等人的研究揭示了Ⅵ/Ⅲ族源输入摩尔比在氧化镓薄膜制备过程中的重要性，并通过实验数据证实了这一比例对薄膜的结晶质量和光学特性具有显著影响。这一发现对于进一步提升氧化镓薄膜的性能以及推动其在宽禁带半导体领域的应用具有深远的意义。