切割角蓝宝石基氧化镓薄膜MOCVD外延及日盲紫外光电探测器制备

WANG Zhengpeng,ZHANG Chongde,SUN Xinyu,HU Tiancheng,CUI Mei, ZHANG Yijun,GONG Hehe,REN Fangfang,GU Shulin, ZHANG Rong,YE Jiandong

Journal of Synthetic Crystals（2023）

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摘要

本文使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在不同切割角的c面蓝宝石衬底上外延氧化镓(β-Ga2O3)单晶薄膜,揭示了衬底切割角对外延薄膜晶体质量的影响规律.研究表明,当衬底切割角为 6°时,β-Ga2O3 外延膜具有较小的X射线摇摆曲线半峰全宽(1.10°)和最小的表面粗糙度(7.7 nm).在此基础上,采用光刻、显影、电子束蒸发及剥离工艺制备了金属-半导体-金属结构的日盲紫外光电探测器,器件的光暗电流比为6.2×106,248 nm处的峰值响应度为87.12 A/W,比探测率为3.5×1015 Jones,带外抑制比为2.36×104,响应时间为226.2 μs.

关键词

ultra-wide bandgap semiconductor,β-Ga2O3 film,metal organic chemical vapor deposition,solar-blind ultraviolet photodetector,off-cut angle,epitaxy

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