使用超窄窗口条形掩模实现c面α-Ga2O3的外延横向过生长

Epitaxial lateral overgrowth of _c_-plane α-Ga2O3 using a stripe mask with ultra-narrow windows

Yuichi Oshima · Takashi Shinohe · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

采用卤化物气相外延法，结合窗口宽度为50–750 nm的条形掩模，实现了α-Ga2O3的外延横向过生长。即使在最窄窗口条件下，α-Ga2O3仅在窗口区域选择性生长，掩模表面无非故意成核。腐蚀坑观察与截面透射电镜分析表明，缩小窗口显著抑制了位错向再生层的延伸。对于50 nm窗口掩模，合并后的薄膜整体位错密度低至4×10⁷ cm⁻²（包含窗口区与合并边界）。该结果对发展高性能α-Ga2O3基功率器件具有重要意义。

解读: 该研究在α-Ga2O3外延生长方面的突破对阳光电源功率器件技术具有重要价值。超低位错密度(4×10⁷ cm⁻²)的α-Ga2O3材料有望用于开发新一代宽禁带功率器件,可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块。相比现有SiC器件,α-Ga2O3基器件具有更高的击穿电场和更低的导通损耗,...