中科院微电子所在氮化镓界面编辑方面获新进展-电子工程世界

近日，中科院微电子所高频高压中心刘新宇研究员团队与中科院合肥物质科学院固体物理所刘长松研究员团队、微电子所先导中心工艺平台合作在GaN界面编辑领域取得了新进展，揭示了低压化学气相沉积（LPCVD）SiNx/GaN界面晶化的形成机理，在理论上创新定义了θ-Ga2O3结构，并将1ML θ-Ga2O3薄层插入界面调控未饱和原子化学键，进而有效抑制了界面带隙电子态密度。

据介绍，本项研究通过深度剖析的高分辨率X射线光电子能谱技术，解析了LPCVD-SiNx/GaN界面反应物和生成物的化学成分，分析了界面部分晶化超薄层的形成机理；结合反应吉布斯自由能变化的可行性分析，提出了一个合理的生成Si2N2O的化学反应方程式，并认为GaN表面高能活化的Ga2O可能有助于结晶成分的合成；创新定义了θ-Ga2O3结构，并将1MLθ-Ga2O3过渡层插入Si2N2O / GaN界面超胞结构中，用于编辑界面未饱和的化学键。

该项研究在理论上证明，当界面不饱和原子的有效电荷数调整到一定区间时，界面可以实现低态密度水平。

目前，该工作已发表在[ACS Appl. Mater. Interfaces，2021, 13, 6, 7725–7734]期刊。

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