PLD of α-Ga2O3 on m-plane Al2O3: Growth regime, growth process, and structural properties

材料科学 刚玉 分析化学(期刊) 蓝宝石 结晶度 薄膜 分压 相(物质) 尖晶石 脉冲激光沉积 外延 氧气 结晶学 图层(电子) 纳米技术 光学 冶金 化学 复合材料 有机化学 色谱法 激光器 物理
作者
C. Petersen,Sofie Vogt,Max Kneiß,Holger von Wenckstern,Marius Grundmann
出处
期刊:APL Materials [American Institute of Physics]
卷期号:11 (6) 被引量:29
标识
DOI:10.1063/5.0149797
摘要

Phase-pure α-Ga2O3 thin films with high surface quality and crystallinity have been grown on m-plane sapphire using pulsed laser deposition (PLD). Therefore, the influence of growth temperature, oxygen background pressure, and film thickness on the structural properties is investigated to determine the growth window for phase-pure corundum structured α-Ga2O3. Samples were analyzed using x-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), and spectroscopic ellipsometry measurements. A distinct growth window in favor of phase-pure (10.0)-oriented α-Ga2O3 for growth temperatures above 480 °C and low oxygen partial pressures p(O2) of 3 × 10−4 mbar is identified. The growth rate increases significantly with increasing oxygen pressure. Furthermore, it shows an Arrhenius-like decrease for lower temperatures, caused by the increasing desorption of volatile Ga2O suboxides. It was found that for thicker layers, the growth of monoclinic β-Ga2O3 is promoted likely facilitated by the c-facets of the α-Ga2O3 grains. This leads to a (010)-oriented island growth corroborated by stripe-like features in AFM scans and a corresponding in-plane orientation confirmed by XRD ϕ-scans. For oxygen partial pressures above 3 × 10−4 mbar and Tg < 540 °C, the formation of mixed (10.0) α-Ga2O3 and spinel-defective (110)-γ-Ga2O3 manifesting as defective inclusions was observed independent of the layer thickness d. A corresponding p(O2) − d − T phase diagram for the growth of Ga2O3 on m-plane sapphire by PLD is provided.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
che2Bo发布了新的文献求助10
1秒前
香蕉觅云应助尔舟行采纳,获得10
2秒前
2秒前
王HH完成签到 ,获得积分10
2秒前
cherish完成签到,获得积分10
3秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
CHANYEOL发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小柴完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6应助stars采纳,获得10
13秒前
搜集达人应助现代无极采纳,获得10
14秒前
lune关注了科研通微信公众号
14秒前
马李啸发布了新的文献求助10
15秒前
充电宝应助mazijian采纳,获得10
15秒前
chunjianghua发布了新的文献求助10
16秒前
小柴发布了新的文献求助30
16秒前
17秒前
遗忘发布了新的文献求助10
17秒前
妥妥酱完成签到,获得积分10
19秒前
漂亮绮彤完成签到,获得积分20
21秒前
anan完成签到 ,获得积分10
21秒前
科研通AI5应助Cerys采纳,获得30
21秒前
changping应助时光采纳,获得50
22秒前
22秒前
22秒前
kevin完成签到,获得积分10
22秒前
uniphoton完成签到,获得积分10
24秒前
尔舟行完成签到,获得积分10
25秒前
Orange应助zhnn采纳,获得10
25秒前
ym完成签到 ,获得积分10
26秒前
遇上就这样吧应助温如军采纳,获得200
27秒前
怡萱发布了新的文献求助10
27秒前
飞翔的荷兰人完成签到,获得积分10
28秒前
Hushluo发布了新的文献求助10
28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
Acute Mountain Sickness 2000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
Why Neuroscience Matters in the Classroom 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5050643
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4278259
关于积分的说明 13335988
捐赠科研通 4093268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2240220
邀请新用户注册赠送积分活动 1246861
关于科研通互助平台的介绍 1175806