符思婕，向 琴，赖 黎，莫慧兰，范嗣强，李万俊

(重庆师范大学 物理与电子工程学院，光电功能材料重庆市重点实验室，重庆，401331)

0 引 言

Ga2O3作为一种新型的宽禁带氧化物半导体材料，不仅具有超宽的带隙(4.8-5.2eV)和高耐压洗损耗特点，而且具有优异的物理和化学特性，近年来受到人们的广泛关注[1-4]。迄今为止，Ga2O3被揭示具有6个不同的结晶相(α-Ga2O3，β-Ga2O3，γ-Ga2O3，δ-Ga2O3，ε-Ga2O3和κ-Ga2O3)，其中β-Ga2O3相的物理和化学性能最为稳定，已被广泛地应用于金属半导体场效应晶体管(MESFET)，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，肖特基二极管(SBD)[5-7]等功率器件中。另外，在紫外光电器件[8-9]，电阻随机存取存储器件[10]、半导体激光器[11]，高温气敏[12]和太阳能电池等方面[13-14]，Ga2O3也具有很广泛的应用前景。

在现代技术中，多种生长技术可用于生长β-Ga2O3薄膜。如：分子束外延(MBE)[15]，溶液沉积[16]，射频溅射[17]，金属有机物气相外延(MOVPE)[18]，化学气相沉积(CVD)[19]和脉冲激光沉积(PLD)[20]等技术手段。众所周知，利用射频磁控溅射法生长薄膜具有成本低、对膜层损伤小及所获得的薄膜纯度高、均匀性好等诸多优势。然而，室温下，采用磁控溅射制备出的氧化镓薄膜为非晶态，往往需要对衬底加温或者通过后期退火处理实现向β-Ga2O3的转变。在热处理过程中，薄膜中的缺陷变化以及衬底中元素的扩散行为，对薄膜的结构及其光学特性有很明显的作用。

为此，本文采用射频磁控溅射技术在蓝宝石衬底上制备了非晶态Ga2O3薄膜，随后对薄膜进行不同时间的高温退火处理，结合XRD、Raman、UV、XPS、SIMS研究了退火对β-Ga2O3薄膜的结构、光学及元素组分的影响。……