热原子层沉积钛掺杂氧化镓薄膜的光学性能 | |
其他题名 | Optical Properties of Titanium-doped Gallium Oxide Thin Films by Thermal Atomic Layer Deposition |
李存钰1,2; 朱香平1,2; 赵卫1,2; 李继超1,2; 胡景鹏3 | |
作者部门 | 瞬态光学研究室 |
2023-06 | |
发表期刊 | 光子学报 |
ISSN | 1004-4213 |
卷号 | 52期号:6 |
产权排序 | 1 |
摘要 | 在250℃的低温下,以三甲基镓、四(二甲氨基)钛为前躯体源,O3为反应气体,采用热原子层沉积制备了Ti掺杂Ga2O3(TGO)薄膜。Ga2O3和TiO2的生长速率分别为0.037 nm/cycle和0.08 nm/cycle,TGO薄膜厚度低于理论计算值。X射线光电子能谱仪测试结果表明膜中Ti浓度随Ga2O3/TiO2循环比减少而增加,O 1s、Ga 2p和Ti 2p的峰位置向较低的结合能移动,这是因为Ti原子取代了Ga原子的某些位点引起了结合能降低,表明Ti元素成功掺杂到Ga2O3薄膜中。TiO2和Ga2O3的芯能级光谱分析表明薄膜中存有Ti4+和Ga3+离子。TGO薄膜的O 1s芯能级光谱中Ga-O键随着Ti-O键含量增加而下降,表明TGO薄膜中形成Ga2O3-TiO2复合材料。掠入射X射线衍射图中没有出现衍射峰,表明沉积的Ga2O3和TGO薄膜为非晶态。原子力显微镜观察到薄膜表面平整光滑,均方根粗糙度为0.377 nm,这得益于原子层沉积逐层生长的优势。TGO薄膜在可见光区表现出较高的透明度,对紫外光强烈吸收。随着Ti掺杂浓度的增加,TGO薄膜的折射率由于化学变化从1.75增加到1.99,紫外光区消光系数增大引起透过率减小,吸收边缘出现了红移,光学带隙从4.9 eV减小到4.3 eV。分光光度法和X射线光电子能谱法测定薄膜光学带隙所得的结果一致。 |
关键词 | 氧化镓薄膜 Ti掺杂Ga2O3薄膜 热原子层沉积 折射率 光学带隙 |
DOI | 10.3788/gzxb20235206.0631002 |
收录类别 | EI ; CSCD |
语种 | 中文 |
CSCD记录号 | CSCD:7505942 |
EI入藏号 | 20233014444780 |
引用统计 | |
文献类型 | 期刊论文 |
条目标识符 | http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/96854 |
专题 | 瞬态光学研究室 |
通讯作者 | 赵卫 |
作者单位 | 1.中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室 2.中国科学院大学 3.西安中科原子精密制造科技有限公司 |
第一作者单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 |
通讯作者单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 李存钰,朱香平,赵卫,等. 热原子层沉积钛掺杂氧化镓薄膜的光学性能[J]. 光子学报,2023,52(6). |
APA | 李存钰,朱香平,赵卫,李继超,&胡景鹏.(2023).热原子层沉积钛掺杂氧化镓薄膜的光学性能.光子学报,52(6). |
MLA | 李存钰,et al."热原子层沉积钛掺杂氧化镓薄膜的光学性能".光子学报 52.6(2023). |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
热原子层沉积钛掺杂氧化镓薄膜的光学性能_(1936KB) | 期刊论文 | 作者接受稿 | 限制开放 | CC BY-NC-SA | 请求全文 |
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