高灿灿，姬凯迪，马 奎,2,3，杨发顺,2,3

(1.贵州大学电子科学系，贵阳 550025；2.贵州省微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025；3.半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025)

0 引 言

氧化镓是一种氧化物半导体材料，属于宽带系半导体范畴，禁带宽度约为 4.8～4.9 eV[1]。与传统半导体材料如 Si (1.1 eV)、GaAs (1.4 eV)以及同属于宽禁带半导体材料的 SiC (3.3 eV)和GaN (3.4 eV)相比，在高耐压、大功率、低损耗器件领域优势巨大，成为5G、智能汽车等领域的热点材料。目前已经确定的氧化镓晶体结构除了 α、β、γ、δ、ε五种结构，还包括一个瞬时态k和另外两种理论态。其中，由于β-Ga2O3结构最稳定，其他结晶形态在超过700 ℃的高温下会转化为 β-Ga2O3。因此，研究大多集中在 β-Ga2O3[2-3]。氧化镓具备的高熔点、宽带隙、高击穿场强以及在日盲紫外区域透过率高等优点，使其在功率器件、紫外透明导电薄膜、探测器等领域得到广泛应用[4]。而制作器件的前提是制备出性质优良的薄膜材料，因此开展氧化镓薄膜制备的研究意义重大。

随着β-Ga2O3的发展，科研人员研究出了多种制备β-Ga2O3外延薄膜的方法，例如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、脉冲激光沉积(PLD)、磁控溅射等[5-6]。通过这些方法在异质衬底制备Ga2O3薄膜的研究已见诸于报道，制备出的薄膜性能也存在差异。2005年， Shan 等[7]在硅和蓝宝石衬底上制备了β-Ga2O3薄膜，研究了退火温度(500 ℃、700 ℃和900 ℃)对薄膜光学性质的影响，结果显示不同退火温度下的薄膜在250 nm到700 nm的波长范围透过率很高，但随着退火温度升高到700 ℃时，薄膜带隙变宽，从5 eV增加到5.25 eV。2014年， Ranmana等[8]采用磁控溅射法制备 β-Ga2O3薄膜……