氧化镓的拉曼、荧光特性及其飞秒激光加工--仪器信息网3i讲堂

氧化镓的拉曼、荧光特性及其飞秒激光加工

随着电动汽车、5G、物联网等现代产业的快速发展，对高性能功率半导体器件的迫切需求日益显现。β-Ga2O3作为一种重要的超宽禁带半导体材料，已成为新一代大功率高压电子元件中最具前景的候选材料之一。在过去的几年里，β-Ga2O3已经成功地应用于紫外探测器、功率整流器、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和气体传感器等领域。实践证明，经济、节能的导模法可以生产出商品化、大批量、高质量的β-Ga2O3单晶。在此基础上，我们主要针对导模法制备的β-Ga2O3单晶开展相关的基础研究。主要分为以下几个方面：（1）系统地研究了其各向异性结构和振动特性。通过角分辨偏振拉曼光谱，揭示了β-Ga2O3单晶在线性偏振激发下的各向异性，不同振动模式的强度呈现明显的周期性变化。（2）探究了Mg和Si掺杂β-Ga2O3单晶的拉曼和光致发光（PL）光谱的温度依赖性。（3）利用光纤飞秒激光器(515/1030 nm, 285 fs, 100 kHz)在空气环境下对容易解离的(100)β-Ga2O3晶体进行不同工艺参数的加工，获得了具有不同空间特征的微纳米孔、微纳米矩形柱和微通道结构。（4）在液体环境中实现了大尺寸（几十微米）(010)β-Ga2O3盲孔的加工，解决了空气环境下加工孔的形貌精度不足的难题。