摘要

高厚度的Ga2O3薄膜能够提高器件的击穿电压,这种高厚度Ga2O3薄膜往往是通过HVPE法制备的。然而HVPE法存在着成本高、设备少等缺点。本文通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,以SiH4为n型掺杂源,在Ga2O3衬底上生长了高厚度的n型β-Ga2O3薄膜,并且研究了SiH4流量对β-Ga2O3性质的影响。实验中制备的β-Ga2O3薄膜厚度达到4.15μm。薄膜的晶体质量高,表面致密光滑且呈现台阶流生长模式。随着SiH4流量增加,晶体质量逐渐降低,电子浓度显著增加,电子迁移率降低。目前,高厚度β-Ga2O3薄膜的电子浓度可以在3.6×1016~5.3×1018 cm-3范围内调控;当薄膜电子浓度为3.6×1016 cm-3时,其电子迁移率可达137 cm2·V-1·s-1。本文论证了MOCVD工艺进行高厚度n型β-Ga2O3薄膜生长的可行性,这也为β-Ga2O3基垂直结构功率器件的制备提供了一种新途径。