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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 6/2021

02.03.2021 | Topical Collection: 62nd Electronic Materials Conference 2020

Optical Characterization of Gallium Oxide α and β Polymorph Thin-Films Grown on c-Plane Sapphire

verfasst von: Leila Ghadbeigi, Jacqueline Cooke, Giang T. Dang, Toshiyuki Kawaharamura, Tatsuya Yasuoka, Rujun Sun, Praneeth Ranga, Sriram Krishnamoorthy, Michael A. Scarpulla, Berardi Sensale-Rodriguez

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 6/2021

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Abstract

In this work, the optical properties of thin-film α-Ga2O3 are examined and contrasted with those of β-Ga2O3 thin films grown on similar substrates. Thin films of α-Ga2O3 were synthesized employing mist chemical vapor deposition (mist CVD) on double-side polished c-plane sapphire. Optical properties were studied through absorbance, photoluminescence (PL), and photoluminescence excitation (PLE). Absorbance measurements showed spectra consistent with that previously reported in the literature, with Eg ~ 5.19 eV for α-Ga2O3. Despite an absorption edge laying at higher energies, the PL spectra in α-Ga2O3 films yield similar features to those of metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) grown β-Ga2O3 thin-films. In both cases, when excited above the band gap, the PL spectra consist of UV, UV′, blue and green broad bands. As the excitation photon energy was varied, the relative intensity of these PL bands changed. This is attributed to a non-uniform defect concentration distribution across the sample depth. With smaller concentration of defects associated with blue and green emission in the bulk compared to the surface in the α-phase films.

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Metadaten
Titel
Optical Characterization of Gallium Oxide α and β Polymorph Thin-Films Grown on c-Plane Sapphire
verfasst von
Leila Ghadbeigi
Jacqueline Cooke
Giang T. Dang
Toshiyuki Kawaharamura
Tatsuya Yasuoka
Rujun Sun
Praneeth Ranga
Sriram Krishnamoorthy
Michael A. Scarpulla
Berardi Sensale-Rodriguez
Publikationsdatum
02.03.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 6/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08809-8

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