SCMs|硅掺杂MOCVD氧化镓中的非故意掺杂效应：浅施主态

金属有机化学气相沉积（MOCVD）β-Ga₂O₃薄膜的输运性质主要取决于其浅施主态，然而，这些浅施主态的来源仍不完全清楚。

近日，中国科学技术大学徐光伟副研究员、高南研究员等人在Science China Materials发表研究论文，利用MOCVD外延生长了不同载流子浓度的高质量β-Ga₂O₃薄膜并通过变温霍尔测量和二次离子质谱（SIMS）分析研究了薄膜中的浅施主态。

本文要点：

1) 通过拟合提取出薄膜中存在的两个电离能分别为∼36和∼140 meV的施主能级。

2) 进一步研究发现非故意掺杂（UID）效应对这两个能级都有影响：第一个施主能级不仅来源于硅掺杂也来源于非故意碳掺杂取代Ga位，第二个施主能级主要来源于与非故意掺杂氢相关的双电荷缺陷。

3) 通过分析生长条件与施主态之间的关系结合密度泛函理论计算我们发现在生长过程中降低氧分压可能有助于降低UID效应。

该工作为硅掺杂MOCVD β-Ga₂O₃薄膜载流子浓度的精确控制奠定了基础。

文章信息

Xiang X., Li L. H., Chen C., et al. Unintentional doping effect in Si-doped MOCVD β-Ga₂O₃ films: Shallow donor states. Sci. China Mater. (2022).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2167-x

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