不同退火条件对PEALD制备的Ga2O3薄膜特性的影响

利用等离子增强原子层沉积技术(PEALD)在c面蓝宝石衬底上制备了氧化镓(Ga2 O3)薄膜,研究了退火气氛(v(N2):v(O2)=1:1(体积比)、空气和N2)及退火时间对Ga2O3薄膜晶体结构、表面形貌和光学性质的影响.研究结果表明,退火前的氧化镓处于亚稳态,不同退火气氛下退火后晶体结构发生明显改变,而且退火气氛中N2比例增加有利于Ga2 O3重结晶.在N2气氛下退火达到30 min,薄膜结构已由亚稳态转变成择优取向的β-Ga2 O3.而且表面形貌分析表明,退火30 min后表面形貌开始趋于稳定,表面晶粒密度不再增加.另外实验样品在400～800 nm的平均透射率几乎是100％,且光吸收边陡峭.采用N2气氛退火,对于富氧环境下沉积的Ga2 O3更利于薄膜表面原子迁移,以及择优取向Ga2 O3重结晶.