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β-Ga?O?单晶缺陷综述：其对器件性能的影响及形成机制

DOI：10.1088/1674-4926/40/1/011804 期刊：Journal of Semiconductors 出版年份：2019 更新时间：2025-09-22 21:19:14
摘要： 作为宽禁带半导体（WBG），β-Ga2O3有望应用于功率电子器件和日盲紫外光电探测器。本综述总结了β-Ga2O3单晶中的缺陷，包括位错、空洞、孪晶和小尺寸缺陷，并探讨了它们对器件性能的影响。位错及其周边区域可能成为单晶肖特基二极管漏电流的通道，但并非所有空洞都会导致漏电流，目前尚无有力证据表明小尺寸缺陷会影响电学特性，掺杂杂质与漏电流也明确无关。最后分析了缺陷的形成机制：多数小尺寸缺陷由机械损伤诱发；螺位错源自亚晶界；刃位错位于略向(102)面倾斜的平面上，(101)面可能是滑移面；中空纳米管道、PNPs、NSGs及线状沟槽等空洞缺陷可能源于过量氧空位凝聚、微小气泡渗透或局部熔融回退；孪晶片层核化发生于晶体生长"肩部"初始阶段。这些研究结果有助于控制晶体缺陷产生并提升器件性能。
作者： Bo Fu，Zhitai Jia，Wenxiang Mu，Yanru Yin，Jian Zhang，Xutang Tao
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研究概述 实验方案

研究目的

总结并分析β-Ga2O3单晶中的缺陷，这些缺陷对器件性能的影响及其形成机制，为提升器件性能提供依据。

研究成果

该综述得出结论：β-Ga2O3中的缺陷（包括位错、空洞、孪晶和小尺寸缺陷）会显著影响器件性能，某些情况下甚至会导致漏电流问题。理解这些缺陷的形成机制有助于在晶体生长和加工过程中实现更好控制，从而可能提升器件性能。未来研究应聚焦于阐明未解机制并优化生长条件。

研究不足

作为一项综述，该论文依赖于现有研究，这些研究在缺陷表征的完整性、不同生长方法的普适性以及对某些缺陷机制（如刃型位错和空洞的成因）的理解上可能存在局限性。微小缺陷并非固有特性，可能随样品制备过程而变化。文中未提供新的实验数据，限制了对假设的直接验证。

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