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氧化镓(Ga2O3)作为具备超宽禁带宽度和优异物化性能的半导体材料，被视为是极具发展前景的新一代光电子功能材料.本文重点研究采用射频磁控溅射法在石英和硅衬底上制备的N掺杂Ga2O3薄膜，通过一系列表征分析系统探讨退火气氛对薄膜微观结构及光学电学性能的影响.退火处理可促进晶格中的原子迁移，能有效调控N掺杂Ga2O3薄膜中元素组成，并减少薄膜内部的氧空位(oxygen-vacancy,VO)缺陷.其中，N3气氛高温退火过程中，气氛中微量N原子可扩散进入薄膜内部，能最大程度保留薄膜中N掺杂的含量； O3气氛退火处理则会将O原子引入薄膜中，有效地修复晶格中氧空位缺陷，但在退火过程中薄膜表面会形成GaN薄层.此外，根据光电探测器测试结果，在10V偏压下，N3气氛中退火处理后的N掺杂Ga2O3薄膜基探测器能具备较快的响应速度，同时将光暗电流比从16.40提升至117.80，较退火前提升约7.18倍.本研究通过退火气氛有效调控N掺杂Ga2O3薄膜的元素组成、氧空位缺陷及光电探测性能，为进一步优化退火工艺来获得高质量Ga2O3薄膜及研究高性能Ga2O3器件提供新思路.
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Zhai et al. (2026) studied this question.
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