Ultrafast Laser-Induced Defects in β-Gallium Oxide Below Ablation Threshold

材料科学 阴极发光 超短脉冲 光电子学 透射电子显微镜 无定形固体 激光器 开尔文探针力显微镜 晶体缺陷 激光烧蚀 光谱学 显微镜 位错 氧化物 光学 相(物质) Crystal(编程语言) 扫描透射电子显微镜 辐照 单晶 光学显微镜 宽禁带半导体 带隙 纳米材料 扫描电子显微镜 脉冲激光沉积
作者
Emma DeAngelis,Chris Chae,Sadikul Alam,Hantian Gao,Mohamed Yaseen Noor,Ziyao Su,Liam Clink,L. J. Brillson,Jinwoo Hwang,Enam Chowdhury
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:18 (1): 2892-2904 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.5c16451
摘要

In this work, (2̅01)β-Ga 2 O 3 was irradiated with 95 fs, 1030 nm laser pulses in order to investigate ultrafast laser-induced morphological and crystalline defects, which play an important role in the controlled transformation of materials at the nanomicro-scale. Kelvin probe force microscopy and depth-resolved cathodoluminescence spectroscopy (DRCLS) revealed laser-induced subsurface crystallographic defects below the ablation threshold that were undetectable by optical and atomic force microscopy. While DRCLS probed depths of 58–180 nm, scanning transmission electron microscopy provided complementary insights into regions beyond the reach of DRCLS, enabling direct imaging of the crystal structure and defects at or just below the surface. The analysis revealed a depth-dependent modification of the material, with an amorphous layer forming closest to the surface and damage site, transitioning to a defective region exhibiting a phase change to γ-Ga 2 O 3, and further transitioning to a region rich in point defects, with defect concentrations decreasing with depth. A Keldysh ionization-based FDTD simulation of the single pulse interaction was carried out as well, revealing high density of carrier generation consistent with the depth scales observed by the measurements. These findings contribute to a deeper understanding of defect formation mechanisms in β-Ga 2 O 3 and highlight the potential of ultrashort laser pulses for precision subsurface modification in wide bandgap semiconductors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bkagyin的应助被羊羊羊采纳,获得10
刚刚
gxgxnn发布了新的文献求助10
1秒前
懒人完成签到,获得积分10
1秒前
爆米花的应助被爱思维尔采纳,获得10
1秒前
Christopher发布了新的文献求助10
1秒前
哇袄完成签到 ,获得积分10
1秒前
Qdiocas发布了新的文献求助200
1秒前
Hwj完成签到 ,获得积分10
1秒前
vampv举报laq00519的求助涉嫌违规
2秒前
脑洞疼的应助被Oliver采纳,获得10
2秒前
满满完成签到,获得积分10
2秒前
星星完成签到,获得积分10
3秒前
阔达忆雪完成签到 ,获得积分10
3秒前
May完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Sunsets完成签到 ,获得积分10
4秒前
JCY123发布了新的文献求助10
4秒前
朱朱完成签到,获得积分10
4秒前
诚心的大侠完成签到,获得积分10
4秒前
斯文败类的应助被泡椒采纳,获得10
5秒前
zzy完成签到 ,获得积分10
6秒前
闯天涯完成签到,获得积分10
6秒前
preference完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
Augreen完成签到,获得积分10
7秒前
baiyz完成签到,获得积分10
7秒前
独挚完成签到 ,获得积分10
7秒前
林齐发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
Irving_0419完成签到,获得积分10
8秒前
岳晓青发布了新的文献求助20
8秒前
Owen的应助被YONGLI采纳,获得10
9秒前
飘逸谷蕊完成签到 ,获得积分10
9秒前
123完成签到,获得积分10
9秒前
不落星发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076592
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494588
关于积分的说明 21381863
捐赠科研通 7644600
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400135
关于科研通互助平台的介绍 2529879
邀请新用户注册赠送积分活动 2438791