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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

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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

Effect of oxygen pressure on structure and optical band gap of gallium oxide thin films prepared by sputtering

Ma Hai-Lin, Su Qing
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  • 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.
    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.
    • 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.
    • Funds: Project supported by the Young Scholars Science Foundation of Lanzhou Jiaotong University, China (Grant No 2011037).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-17
  • 修回日期:  2014-02-09
  • 刊出日期:  2014-06-05

氧分压对溅射制备氧化镓薄膜结构及光学带隙的影响

  • 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.

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.

English Abstract

参考文献 (19)

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