射频磁控溅射氧气流量对制备的Ga2O3∶Cr薄膜光致发光性能的影响

作者：赵鑫; 刘粉红; 张晓东; 刘昌龙^*

来源：人工晶体学报, 2022, 51(08): 1353-1360.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20220707.001

• Ga2O3∶Cr薄膜
• 射频磁控溅射
• 蓝宝石基底
• 氧气流量
• 退火
• 光学性能
• 结晶质量

在不同氧气流量下，采用双靶射频磁控共溅射的方法在蓝宝石(α-Al2O3)基底上制备得到系列掺Cr的Ga2O3(Ga2O3∶Cr)薄膜，详细研究了薄膜在900℃退火前后的结构和光学性能。结果表明，未退火的Ga2O3∶Cr薄膜为非晶结构，其发光主要位于蓝绿波段。经900℃退火后，薄膜的结构由非晶变为多晶，且在近红外波段观测到了来源于Cr3+掺杂的发光。退火后的薄膜结晶质量和近红外发光均与氧气流量密切相关，而其光学带隙不受氧气流量的影响。在所研究的氧气流量范围，4 mL/min氧气流量下薄膜的近红外发光强度最强，这与此条件下薄膜结晶质量较好以及Cr3+替代Ga3+的数量较多有关。以上研究成果可为制备高质量Ga2O3∶Cr薄膜提供参考。

• 单位
  天津大学