SNU CBE

H trapping at the metastable cation vacancy in α-Ga2O3 and α-Al2O3

2022 · Applied Physics Letters

저자

Andrew Venzie, Amanda Portoff, Michael Stavola, W. Beall Fowler, 김지현 (Jihyun Kim), Dae‐Woo Jeon, Ji‐Hyeon Park, S. J. Pearton

연구주제

Ga2O3 and related materials · Semiconductor materials and devices

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(전기/전자 > 반도체 소자·회로 > 화합물소자)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

알파 산화갈륨(α-Ga2O3) cation vacancy hydrogen implantation hydrogen trapping

밀도범함수 이론(DFT) 적외선 분광법(IR)

키워드 (OpenAlex)

hydrogen trapping α-Ga2O3 corundum hydrogen implantation point defects wide bandgap semiconductors

초록

α-Ga2O3 has the corundum structure analogous to that of α-Al2O3. The bandgap energy of α-Ga2O3 is 5.3 eV and is greater than that of β-Ga2O3, making the α-phase attractive for devices that benefit from its wider bandgap. The O–H and O–D centers produced by the implantation of H+ and D+ into α-Ga2O3 have been studied by infrared spectroscopy and complementary theory. An O–H line at 3269 cm−1 is assigned to H complexed with a Ga vacancy (VGa), similar to the case of H trapped by an Al vacancy (VAl) in α-Al2O3. The isolated VGa and VAl defects in α-Ga2O3 and α-Al2O3 are found by theory to have a “shifted” vacancy-interstitial-vacancy equilibrium configuration, similar to VGa in β-Ga2O3, which also has shifted structures. However, the addition of H causes the complex with H trapped at an unshifted vacancy to have the lowest energy in both α-Ga2O3 and α-Al2O3.

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2022화공분야연구인력양성사업단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–
2022산화갈륨 전력반도체 소자의 성능열화 억제 및 방열특성 향상 기술 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발서울대학범위 밖

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김지현

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