研究目的
为研究Ga2O3薄膜外延稳定化机制，特别是错配应变如何稳定亚稳相，采用原子分辨率电子显微镜和DFT计算方法。
研究成果
研究表明，外延应变通过氧多面体重排实现错配调节，从而稳定亚稳态κ-Ga2O3相，这为利用外延工程设计功能薄膜提供了思路。
研究不足
本研究仅限于Al2O3衬底上的Ga2O3薄膜；推广至其他材料或条件可能需要进一步研究。实验技术可能存在分辨率限制，且DFT计算依赖于特定近似方法。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用像差校正扫描透射电子显微镜（STEM）和密度泛函理论（DFT）计算，分析生长在Al2O3衬底上的Ga2O3薄膜的界面结构与相稳定机制。
2：样品选择与数据来源：
Ga2O3薄膜通过金属有机化学气相沉积法（MOCVD）在690°C下，以三甲基镓和水为前驱体，生长于c面蓝宝石（0001）衬底上。
3：实验设备与材料清单：
设备包括FEI Helios NanoLab FIB系统（用于TEM样品制备）、Gatan 656 凹坑研磨机、Gatan 691 精密离子减薄仪、日立H-8100 TEM、JEOL Grand ARM-300CF TEM、配备探针像差校正器的JEOL ARM-200CF，以及用于DFT计算的维也纳从头算模拟软件包（VASP）。材料包括Ga2O3薄膜与Al2O3衬底。
4：实验流程与操作步骤：
TEM样品通过FIB与离子铣削制备，结构表征包含电子衍射、高角环形暗场STEM成像及EDS分析，DFT计算采用PAW势函数结合PBE和HSE06泛函。
5：数据分析方法：
基于模拟电子衍射图谱、快速傅里叶变换重构及DFT的结构鉴定进行分析。
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Focused ion beam system for TEM sample preparation
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Hitachi H-8100
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Transmission electron microscope for electron diffraction and imaging
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