无孪晶β-Ga₂O₃薄膜

原子级平整单晶

在(100)衬底上实现无孪晶、原子级平整的同质外延单晶薄膜，解决了该晶面外延中孪晶抑制的难题。

江彤 · Huaze, Zhu · Huo, Xiaoqing · 杨治庆 · 栗军帅 · Zhang, Shengnan · 徐翔 · 孔玮

Advanced Science 2025

技术优势

消除孪晶缺陷

在类似二维材料生长的半层-半层模式下，通过横向拼接形成有序单晶核，彻底抑制了亚稳孪晶相。

表面原子级平整

取得的薄膜无孪晶且原子级平整，可直接用于后续器件工艺而无需抛光等额外处理。

应用场景

• 功率器件：无孪晶单晶薄膜可降低漏电，提升器件击穿电压和可靠性。
• 高压开关：原子级平整表面可形成高质量界面，利于高压开关的稳定开关特性。
• 宽禁带半导体：该同质外延方法为宽禁带半导体提供高质量单晶薄膜，提升材料利用率。
• 紫外探测器：无孪晶平整表面可减少缺陷导致的暗电流，提高紫外探测灵敏度。