目的
Ga₂O₃ 是一种具有巨大应用潜力的超宽带隙半导体。对缺陷相关跃迁进行高灵敏度的非接触式表征仍然是一项挑战。
解决方案
在直流 （开尔文探针、直接测量接触电位差，DCPD）和交流（调制模式）模式下的非接触式表面光电压（SPV）光谱学，可在从近红外（< 0.5 eV）到深紫外（> 6 eV）的宽光谱范围内，以高灵敏度提供有关跃迁能量和电荷分离方向的信息。 此外，同一穿孔电极可配合电荷放大器用于直流和交流模式下的测量（图 1）。
应用示例
图 2 展示了在 b-Ga2O3 晶体同一位置测量 (负) DCPD 光谱和调制 SPV 振幅光谱（对数刻度）的示例。 b-Ga2O3 带隙处 4.8 eV 的跃迁以及 1.6、2.3、 3.2、4.0、4.4 和 4.6 eV 的缺陷跃迁均可清晰区分，而直流和交流模式下的测量灵敏度对于不同的跃迁可能存在显著差异。
参考资料
[1] Th. Dittrich, S. Fengler, N. Nickel, “超宽带隙半导体的大时间尺度表面光电压光谱学：以氧化镓为例”，Phys. Stat. Sol. A 11 (2021) 2100176.
![Fig. 1: Scheme for the measurement in dc and ac modes with the same electrode and a charge amplifier [1].](/fileadmin/_processed_/6/b/csm_characterization_of_ga2O3_01_b03995671e.png)
Fig. 1: Scheme for the measurement in dc and ac modes with the same electrode and a charge amplifier [1].
Fig. 2: Spectra of DCPD (blue) and spectrum of the modulated SPV amplitude (red) of a b-Ga2O3 crystal. Onsets at major defect transitions and at the band gap.
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