目的
Ga2O3は、大きな応用可能性を秘めた超広バンドギャップ半導体である。欠陥に関連する遷移を高感度で非接触測定することは、依然として困難な課題である。
解決策
直流 （ケルビンプローブ、接触電位差の直接測定、DCPD）および交流（変調領域）モードにおける非接触表面光電圧（SPV）分光法は、近赤外（< 0.5 eV）から深紫外（> 6 eV）までの広いスペクトル範囲において、高い感度で遷移エネルギーや電荷分離の方向に関する情報を提供します。 さらに、同じ穴あき電極を、電荷増幅器と組み合わせて DC モードおよび AC モードの測定に使用することができます（図 1）。
応用例
図 2 は、b-Ga2O3 結晶の同じ箇所における（負の）DCPD スペクトルと、変調された SPV 振幅のスペクトル（対数スケール）の測定例を示しています。 4.8 eV の b-Ga2O3 のバンドギャップでの遷移と、1.6、2.3、 3.2、4.0、4.4、4.6 eV における欠陥遷移は明確に区別されますが、遷移ごとに DC モードと AC モードでの測定感度はかなり異なる場合があります。
参考文献
[1] Th. Dittrich, S. Fengler, N. Nickel, 「超広帯域ギャップ半導体における広時間領域での表面光起電力分光法：酸化ガリウムの事例」, 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.
関連ソリューションおよび業界: エピタキシャル層と薄膜
