Ga2O3薄膜制备及能带调控综合性实验教学设计

摘要：

围绕Ga2O3薄膜的制备、性能测试和理论建模分析设计了一个综合性教学实验.采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了Ga2O3薄膜,研究了退火温度对Ga2O3薄膜晶体结构、表面形貌和光学带隙的影响,同时采用第一性原理建模计算分析了Ga替位O和O空位两种缺陷对Ga2O3能带结构和态密度的影响.结果表明,随着退火温度的提高,Ga2O3薄膜由非晶态转变为β-Ga2O3,带隙宽度在2.20～4.80 eV范围内变化.理论计算表明,在低温下退火以O空位缺陷占主导地位,而高温退火时Ga替位O缺陷占主导地位.该实验将实验操作与理论建模分析相结合,激发了学生对科学研究的兴趣,提高了学生自主创新意识和实践能力.

关键词：综合实验、Ga2O3薄膜、能带结构、第一性原理

所属期刊栏目：39

分类号：TB321;G642.423(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;高等学校本科教学质量与教学改革工程项目;国家级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-02-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：156-160,185