氮化鎵(GaN)是一種很有前途的硅替代半導(dǎo)體，廣泛應(yīng)用于光電子和電子技術(shù)。然而，GaN表面的脆弱性是阻礙GaN基器件發(fā)展的關(guān)鍵限制，特別是在器件穩(wěn)定性和可靠性方面。近日，南方科技大學(xué)化夢媛教授通過原位兩步“氧化-重構(gòu)”過程將GaN表面轉(zhuǎn)化為氮氧化鎵(GaON)外延納米層，克服了這一挑戰(zhàn)。

文章要點(diǎn)

1）O等離子體處理克服了GaN表面的化學(xué)惰性，連續(xù)的熱退火控制了動(dòng)力學(xué)-熱力學(xué)反應(yīng)路徑，產(chǎn)生了具有纖鋅礦晶格的亞穩(wěn)態(tài)GaON納米層。

2）GaN衍生的GaON納米層是用于表面增強(qiáng)的定制結(jié)構(gòu)，并具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括寬帶隙、高熱力學(xué)穩(wěn)定性和與GaN襯底的大價(jià)帶偏移。這些物理特性可以進(jìn)一步用于增強(qiáng)GaN基器件在各種應(yīng)用中的性能，例如電源系統(tǒng)、互補(bǔ)邏輯集成電路、光電化學(xué)水分解和紫外光電轉(zhuǎn)換。

參考文獻(xiàn)：

Junting Chen, et al, Formation and applications in electronic devices of lattice-aligned gallium oxynitride nanolayer on gallium nitride, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202208960

https://doi.org/10.1002/adma.202002450

來源：半導(dǎo)體技術(shù)情報(bào)