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真空 ›› 2018, Vol. 55 ›› Issue (6): 68-72.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2018.06.15

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Mg 掺杂浓度对射频磁控溅射制备 Ga2O3 薄膜性质的影响

王晓然,马艳彬,段 苹,李如永,庄碧辉,崔 敏,原安娟,邓金祥   

  1. 北京工业大学应用数理学院,北京 100124
  • 收稿日期:2018-03-09 出版日期:2018-11-25 发布日期:2018-12-10
  • 通讯作者: 邓金祥,教授。
  • 作者简介:王晓然(1992-),女,河北省邯郸市魏县人,硕士生。
  • 基金资助:
    国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (60876006,60376007); 北 京 市 教 育 委 员 会 科 技 计 划 重 点 资 助 项 目 (KZ201410005008)

Effect of Mg doping concentration on Ga2O3 thin films prepared by RF magnetron sputtering

WANG Xiao-ran, MA Yan-bin, DUAN Ping, LI Ru-yong, ZHUANG Bi-hui, CUI Min, YUAN An-juan, DENG Jin-xiang   

  1. College of Applied Sciences, Beijing University of Technology, Beijing 100124 China
  • Received:2018-03-09 Online:2018-11-25 Published:2018-12-10

摘要: 本文使用射频磁控溅射法,采用双靶磁控溅射系统,通过 Ga2O3 和 MgO 两个靶位交替溅射的方法实现不同浓度 Mg 掺杂氧化镓薄膜的制备。结果发现随着 Mg 掺杂浓度的增加,薄膜的厚度逐渐减小且薄膜的结晶质量有所下降,光透过率无明显变化,但带隙宽度逐渐增加,可实现 Ga2O3 薄膜带隙宽度的连续可调,可调范围从 4.96eV 到 5.21eV;光致发光光谱实验结果表明 Mg 的掺杂导致 PL 峰值发生蓝移现象,且在 473nm 附近出现一个新的发光峰。

关键词: 射频磁控溅射, Mg 掺杂 Ga2O3 薄膜, Mg 掺杂浓度, 光学带隙

Abstract: Radio frequency magnetron sputtering was used to deposit Mg doped Gallium oxide(Ga2O3) thin films with different Mg concentrations by alternate sputtering of Ga2O3 and MgO targets. The results showed that with the increase of Mg concentration, the crystallinity of the films decreased and the thickness of the films reduced; the light transmittance had no obvious change, but the band gap increased gradually, so we can change the band gap width of Ga2O3 film continuously by doping Mg into Ga2O3 film rangeing from 4.96 eV to 5.21eV; The PL spectroscopy results show that the doping of Mg leads to a blue shift of the PL peak, and a new luminescence peak appears near the 473 nm blue light.

Key words: radio frequency magnetron sputtering, Mg doped Ga2O3 film, Mg-doped concentration, optical band gap

中图分类号: 

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