作者:张 杰,邓金祥,徐智洋,孔 乐,段 苹,王晓蕾,孟军华, 李瑞东,张晓霞,孙旭鹏,杨子淑 (北京工业大学理学部,北京 100124)
关键词:氧化镓;硅纳米线阵列;异质结;光学性质;电学性质
氧化镓(Ga₂O3)是一种宽禁带的半导体材料,超大的禁带宽度(4.9eV)、较高击穿电场强度和高热稳定性,使其成为一种很有应用前景的材料。本文以 p 型硅纳线阵列(p-SiNWs)为衬底,使用磁控溅射法制备了 β-Ga₂O3/p-SiNWs 异质结,探究了其光学与电学性质。与纯 Si 相比,p-SiNWs 表现出优良的“陷光”特性,其反射系数约为纯 Si 的 1/6,且随着 p-SiNWs 长度的增加,反射系数逐渐降低。室温下光致发光 光谱(PL)测试发现,异质结在 551nm 附近出现典型的绿色发射峰。β-Ga₂O3/p-SiNWs 异质结具有明显的整 流特性,在 V=1.40V 时其整流系数高达 1724,随着 p-SiNWs 长度增加异质结理想因子逐渐增加,最佳理性因子为 1.98。通过计算 logI-logV 图对其电荷传输机制进行了探究。退火可以提高β-Ga₂O3 薄膜的结晶度,从而提高异质结的电学特性。