氧分压对溅射制备氧化镓薄膜结构及光学带隙的影响

马海林; 苏庆

doi:10.7498/aps.63.116701

摘要

在不同氧分压η（η =O2/[Ar+O2]）实验条件下，通过直流反应溅射制备了氧化镓薄膜，然后在真空环境下进行高温再结晶热处理. 用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）研究了氧分压η 对光学带隙Eg的影响. X射线衍射（XRD）和共聚焦拉曼散射光谱（Raman Scattering）分析显示：经900 ℃高温热处理后，薄膜呈结晶β 相氧化镓，且晶粒尺寸随着氧分压的逐渐增加而变大. 室温下由UV-Vis测试薄膜透过率并利用Tauc公式计算得到样品的光学带隙Eg在4.68–4.85 eV之间，且随氧分压η 的逐渐增加而变大.

关键词:

氧化镓 /
光学带隙 /
磁控溅射

Abstract

Gallium oxide (Ga2O3) thin films are deposited on silicon and quartz glass substrates by reactive DC magnetron sputtering under different oxygen pressure η (η =O2/[Ar+O2]), and the effect of oxygen pressure on the structure and optical band gap (Eg) is investigated. X-ray diffraction (XRD) and Raman scattering reveal that the products are beta-gallium oxide after heat treatment at 900 ℃, and that the grain size and optical band gap of gallium oxide are increased, the band gap Eg varies from 4.68 to 4.85 eV when tested by a room-temperature ultraviolet-visible (UV-VIS) spectrophotometer, and the (Eg) has also been calculated by using Tauc formula while the oxygen pressure η gradually increases.

Keywords:

作者及机构信息

马海林¹,
苏庆²

1.
兰州交通大学, 国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心, 兰州 730070;

2.
兰州大学, 物理科学与技术学院, 兰州 730000

基金项目: 兰州交通大学青年科学基金（批准号：2011037）资助的课题.

Authors and contacts

Ma Hai-Lin¹,
Su Qing²

1.
National Engineering Research Center of Green Coating Technology and Equipment, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China;

2.
Department of Physical Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

Funds: Project supported by the Young Scholars Science Foundation of Lanzhou Jiaotong University, China (Grant No 2011037).

参考文献

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施引文献

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