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Mist CVD生长的雾滴迁移与早期沉积研究
1
作者 吴诗颖 陈琳 +2 位作者 蒋少清 郭方正 陶志阔 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第4期454-460,467,共8页
第三代半导体材料α-Ga_(2)O_(3)因其超宽带隙(5.3 eV)和超高巴利加优值(6726)在制造高功率器件等电子器件方面更具优势。在α-Ga_(2)O_(3)的诸多生长方法中,Mist CVD简化了前体输运,是亚稳相薄膜较有前景的生长技术。针对早期雾滴分布... 第三代半导体材料α-Ga_(2)O_(3)因其超宽带隙(5.3 eV)和超高巴利加优值(6726)在制造高功率器件等电子器件方面更具优势。在α-Ga_(2)O_(3)的诸多生长方法中,Mist CVD简化了前体输运,是亚稳相薄膜较有前景的生长技术。针对早期雾滴分布会制约薄膜质量的问题,使用计算流体力学(CFD)对α-Ga_(2)O_(3)的水平热壁Mist CVD系统进行了多相流反应的瞬态数值仿真研究。基于雾滴迁移与气化模型,研究影响雾滴蒸发时间的因素,解释了雾滴迁移长度对初始外延质量和平均生长速率的作用。在影响α-Ga_(2)O_(3)薄膜生长分布的诸多变量中,对衬底温度、衬底位置及衬底角度等关键参数进行了优化。结果表明,26.5°的衬底角度、距离出口78 cm的衬底位置和550℃的衬底温度具有较好的雾滴迁移分布,是有利于薄膜成核生长的优化条件,为实际生长与制备提供生长参数。 展开更多
关键词 α-Ga_(2)O_(3) mist cvd 雾滴 蒸发时间 平均生长速率 均匀性
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Mist-CVD法生长LiGa_(5)O_(8)单晶薄膜及其导电机理研究
2
作者 赵昊 余博文 +6 位作者 李琪 李光清 刘医源 林娜 李阳 穆文祥 贾志泰 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第6期997-1004,共8页
宽禁带氧化物半导体普遍存在n型掺杂容易,p型掺杂较为困难的现象。Li_(Ga)_(5)O_(8)是一种理论上能够进行双极性掺杂的新型氧化物半导体材料,本文利用雾化学气相沉积(mist-CVD)法生长非故意掺杂的高质量Li_(Ga)_(5)O_(8)单晶薄膜,并对... 宽禁带氧化物半导体普遍存在n型掺杂容易,p型掺杂较为困难的现象。Li_(Ga)_(5)O_(8)是一种理论上能够进行双极性掺杂的新型氧化物半导体材料,本文利用雾化学气相沉积(mist-CVD)法生长非故意掺杂的高质量Li_(Ga)_(5)O_(8)单晶薄膜,并对薄膜质量、光学、电学等性能进行表征。测试结果发现生长的Li_(Ga)_(5)O_(8)薄膜结晶质量较好,厚度为484 nm,表面粗糙度较低(Rq=2.48 nm,Ra=1.73 nm),具有5.22 eV的宽光学带隙;Li、Ga、O元素含量比约为1∶5∶8,薄膜具有n型导电特性。当继续增加Li的比例时薄膜导电性变差,但未具有p型导电特性。利用获得的Li_(Ga)_(5)O_(8)薄膜制备光电探测器,发现其在波长254 nm光照下具有良好的I-V和I-t特性。通过理论计算富氧条件Li_(Ga)_(5)O_(8)中的本征缺陷Ga_(Li)和Li_(Ga),发现Ga_(Li)缺陷形成能非常低,引入浅的施主能级,从而导致薄膜的n型导电特性;同时当Li的比例增加时Ga_(Li)缺陷补偿Li受体,使薄膜几乎不导电。 展开更多
关键词 宽禁带氧化物半导体 LiGa_(5)O_(8)单晶薄膜 雾化学气相沉积法 n型导电 本征缺陷
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不同晶面蓝宝石衬底上α-Ga_(2)O_(3)雾化学气相沉积法生长研究
3
作者 李雄杰 宁平凡 +4 位作者 陈世澳 乔思博 程红娟 王英民 牛萍娟 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期255-262,共8页
采用雾化学气相沉积(Mist-CVD)法在不同晶面蓝宝石衬底上异质外延生长了α-Ga_(2)O_(3)薄膜,并利用XRD、SEM和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分析了薄膜样品的物相、光学特性和表面形貌。600℃以内,在C、M、A、R面蓝宝石衬底上生长纯相α-... 采用雾化学气相沉积(Mist-CVD)法在不同晶面蓝宝石衬底上异质外延生长了α-Ga_(2)O_(3)薄膜,并利用XRD、SEM和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分析了薄膜样品的物相、光学特性和表面形貌。600℃以内,在C、M、A、R面蓝宝石衬底上生长纯相α-Ga_(2)O_(3)薄膜的温度窗口分别为420~480、480~550、590~600、540~600℃;对应纯相α-Ga_(2)O_(3)薄膜的光学带隙分别为5.12、5.23、5.25、5.21 eV。研究发现与C面蓝宝石衬底相比,在M、A、R面蓝宝石衬底上外延α-Ga_(2)O_(3)薄膜需要更高的生长温度,同时在M、A、R面蓝宝石衬底上获得的薄膜禁带宽度更大。样品表面形貌的SEM表征结果显示,不同晶面的α-Ga_(2)O_(3)薄膜表面形貌差异显著,C面蓝宝石衬底上α-Ga_(2)O_(3)薄膜存在“连续薄膜+大尺寸柱状岛”结构。本文关于不同晶面蓝宝石衬底外延α-Ga_(2)O_(3)薄膜的研究对α-Ga_(2)O_(3)材料的应用有一定参考价值。 展开更多
关键词 α-Ga_(2)O_(3) 蓝宝石衬底 雾化学气相沉积 异质外延 生长温度 禁带宽度
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基于SnO_(2)∶Sb薄膜沉积工艺参数优化的支持向量回归分析 被引量：1
4
作者 陈远豪 肖黎 +2 位作者 梁昌兴 罗月婷 龚恒翔 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第11期33-38,共6页
开发低成本高质量透明导电氧化物薄膜材料的生长技术对现代光电产业发展十分重要。面对多维的薄膜生长工艺参数空间,在寻求最优薄膜生长参数过程中如何有效降低时间、材料成本是研究人员迫切关注的问题。基于雾化辅助CVD法在石英衬底上... 开发低成本高质量透明导电氧化物薄膜材料的生长技术对现代光电产业发展十分重要。面对多维的薄膜生长工艺参数空间,在寻求最优薄膜生长参数过程中如何有效降低时间、材料成本是研究人员迫切关注的问题。基于雾化辅助CVD法在石英衬底上制备SnO_(2)∶Sb薄膜,利用实验设计方法,获得不同工艺参数下制备的SnO_(2)∶Sb薄膜实验数据集。应用基于贝叶斯优化的支持向量回归方法,建立SnO_(2)∶Sb薄膜透明导电性能的支持向量回归预测模型,结合预测模型对整个工艺参数空间进行探索。利用有限27组工艺参数组合可在四维参数空间中找到高质量SnO_(2)∶Sb薄膜的有效制备参数。在最优工艺参数下制备薄膜的可见光透过率可达86.61%,方块电阻为21.1Ω·□^(-1),膜厚约380 nm。为基于雾化辅助CVD法制备薄膜材料的最优制备工艺探索提供一条有效途径,可有效节约开发成本。 展开更多
关键词 支持向量回归 SnO_(2) ∶Sb薄膜 工艺参数优化 雾化辅助cvd
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