氮化鎵(GaN)是一種很有前途的硅替代半導體，廣泛應用于光電子和電子技術。然而，GaN表面的脆弱性是阻礙GaN基器件發展的關鍵限制，特別是在器件穩定性和可靠性方面。近日，南方科技大學化夢媛教授通過原位兩步“氧化-重構”過程將GaN表面轉化為氮氧化鎵(GaON)外延納米層，克服了這一挑戰。

文章要點

1）O等離子體處理克服了GaN表面的化學惰性，連續的熱退火控制了動力學-熱力學反應路徑，產生了具有纖鋅礦晶格的亞穩態GaON納米層。

2）GaN衍生的GaON納米層是用于表面增強的定制結構，并具有幾個優點，包括寬帶隙、高熱力學穩定性和與GaN襯底的大價帶偏移。這些物理特性可以進一步用于增強GaN基器件在各種應用中的性能，例如電源系統、互補邏輯集成電路、光電化學水分解和紫外光電轉換。

參考文獻：

Junting Chen, et al, Formation and applications in electronic devices of lattice-aligned gallium oxynitride nanolayer on gallium nitride, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202208960

https://doi.org/10.1002/adma.202002450

來源：半導體技術情報