Вольт-амперные характеристики и термическое сопротивление гетероструктур α-Ga2O3/α-Cr2O3 на подложке SiC
Поляков А.Ю.1, Щемеров И.В.1, Николаев В.И.2,3, Шапенков С.В.3, Матрос Н.Р.1, Васильев А.А.1, Алексанян Л.1, Темиров А.С.1, Степанов А.И.3, Тимашов Р.Б.3, Щеглов М.П.3, Чикиряка А.В.3, Маненкова А.А.1, Шишкова Ю.Е.1, Гузилова Л.И.1,3
1Национальный исследовательский технологический университет " МИСИС", Москва, Россия
2ООО " Совершенные кристаллы", Санкт-Петербург, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: chikiryaka@mail.ru
Поступила в редакцию: 4 июня 2026 г.
В окончательной редакции: 10 июля 2026 г.
Принята к печати: 11 июля 2026 г.
Выставление онлайн: 10 августа 2026 г.
Изготовлены вертикальные диодные гетероструктуры α-Ga2O3/α-Cr2O3 методом паровой ультразвуковой эпитаксии (mist-CVD) на теплоотводящих подложках 6H-SiC. Диоды демонстрируют низкую плотность обратного тока порядка 10-6 A/cm2 при обратном смещении -1 V, последовательное сопротивление 75 Ω (при концентрации доноров ~ 1017 cm-3), что сопоставимо с характеристиками диодов Шоттки, полученных на основе объемного β-Ga2O3, выращенного методом Чохральского, где указанное сопротивление составляло 41 Ω (при концентрации доноров 7· 1017 cm-3). При сравнении зависимости роста температуры диодов от входной электрической мощности для α-Ga2O3/α-Cr2O3/SiC и β-Ga2O3 обнаружено, что температура в первом случае повышается медленнее, а ее распределение более равномерно по образцу. Ключевые слова: оксид галлия, оксид хрома, рост кристаллов, mist-CVD, электрические свойства, термическое сопротивление.
- A.K. Mondal, L.K. Ping, M.A.S.M. Haniff, R. Bahru, M.A. Mohamed, Cryst. Res. Technol., 59, 2300311 (2024). DOI: 10.1002/crat.202300311
- V.I. Nikolaev, S.I. Stepanov, A.I. Pechnikov, S.V. Shapenkov, M.P. Scheglov, A.V. Chikiryaka, O.F. Vyvenko, ECS J. Solid State Sci. Technol., 9, 045014 (2020). DOI: 10.1149/2162-8777/ab8b4c
- Y. Oshima, E.G. Villora, Y. Matsushita, S. Yamamoto, K. Shimamura, J. Appl. Phys., 118, 085301 (2015). DOI: 10.1063/1.4929417
- S.H. Cho, Y.J. Shin, S.M. Jeong, S.H. Kwon, S.Y. Bae, Jpn. J. Appl. Phys., 62 (1), 015508 (2023). DOI: 10.35848/1347-4065/acb1e6
- S. Kim, J. Lee, H. Ahn, K. Kim, M. Yang, Mater. Sci. Semicond. Proc., 144, 106586 (2022). DOI: 10.1016/j.mssp.2022.106586
- Q. Zhan, Y. Li, L. Yue, M. Xu, X. Zhao, W. Mu, Z. Jia, Opt. Mater., 173, 117843 (2026). DOI: 10.1016/j.optmat.2026.117843
- Y. Hu, L. Zhang, T. Chen, Z. Huang, B.T. Li, H. Zhang, G. Guo, D. Zhao, K. Xu, X. Zhang, W. Shi, Z. Zeng, B. Zhang, Mater. Sci. Semicond. Proc., 178, 108453 (2024). DOI: 10.1016/j.mssp.2024.108453
- Y. Banda, Y. Jia, S.H. Cho, B. Davaasuren, M.B. Hassine, Q. Wang, D.H. Anjum, Q. Gan, Z. Ma, S.Y. Bae, T.K. Ng, B.S. Ooi, AIP Adv., 14, 115019 (2024). DOI: 10.1063/5.0233281
- Z. Wang, H. Huang, X. Hou, K. Han, W. Zhong, X. Feng, H. Zhan, W. Liu, X. Zhao, N. Gao, S. Long, Sci. China Mater., 68, 1174 (2025). DOI: 10.1007/s40843-024-3245-6
- W. Chen, Z. Chen, Z. Li, Z. Fei, Y. Pei, G. Wang, Z. He, Appl. Surf. Sci., 581, 152335 (2022). DOI: 10.1016/j.apsusc.2021.152335
- S.V. Shapenkov, O.F. Vyvenko, E.V. Ubyivovk, N.V. Bazlov, A.S. Bondarenko, G.V. Varygin, A.I. Pechnikov, V.I. Nikolaev, J. Mater. Sci., 60 (42), 20752 (2025). DOI: 10.1007/s10853-025-11160-6
- K. Kaneko, S. Fujita, T. Hitora, Jpn. J. Appl. Phys., 57 (2S2), 02CB18 (2018). DOI: 10.7567/JJAP.57.02CB18
- P. Bokemeyer, C. Petersen, C. Dethloff, Y. Chen, H. von Wenckstern, M. Grundmann, S. Vogt, Phys. Status Solidi (RRL), 19 (11), 2400388 (2025). DOI: 10.1002/pssr.202400388
- J. Bae, J.H. Park, D.W. Jeon, J. Kim, APL Mater., 9 (10), 101108 (2021). DOI: 10.1063/5.0067133
- S. Stepanov, V.I. Nikolaev, A.V. Almaev, A.I. Pechnikov, M.P. Scheglov, A.V. Chikiryaka, B.O. Kushnarev, A.Y. Polyakov, Mater. Phys. Mech., 47 (4), 577 (2021). DOI: 10.18149/MPM.4742021_4
- H. Nishinaka, K. Shimazoe, K. Kanegae, M. Yoshimoto, Mater. Lett., 336, 133784 (2023). DOI: 10.1016/j.matlet.2022.133784
- K. Shimazoe, H. Nishinaka, Y. Taniguchi, T. Kato, K. Kanegae, M. Yoshimoto, Mater. Lett., 341, 134282 (2023). DOI: 10.1016/j.matlet.2023.134282
- Y. He, F. Zhao, B. Huang, T. Zhang, H. Zhu, Materials, 17 (8), 1870 (2024). DOI: 10.3390/ma17081870
- S. Nakagomi, K. Hiratsuka, Y. Kakuda, K. Yoshihiro, ECS J. Solid State Sci. Technol., 6 (2), Q3030 (2017). DOI: 10.1149/2.0061702jss
- V. Nikolaev, S. Shapenkov, R. Timashov, A. Pechnikov, A. Stepanov, M. Scheglov, A. Chikiryaka, Mater. Today Commun., 49, 113943 (2025). DOI: 10.1016/j.mtcomm.2025.113943
- Z. Zhou, Y. Shen, L. Gu, C.X. Ding, Y.C. Liu, Z.P. Bai, M. Luo, Q.C. Zhang, H.P. Ma, J. Alloys Compd., 1055, 186268 (2026). DOI: 10.1016/j.jallcom.2026.186268
- S. Raghuvansy, J.P. McCandless, M. Schowalter, A. Karg, M. Alonso-Orts, M.S. Williams, C. Tessarek, S. Figge, K. Nomoto, H.G. Xing, D.G. Schlom, A. Rosenauer, D. Jena, M. Eickhoff, P. Vogt, APL Mater., 11 (11), 111113 (2023). DOI: 10.1063/5.0174373
- A.Y. Polyakov, V.I. Nikolaev, S.A. Tarelkin, A.I. Pechnikov, S.I. Stepanov, A.E. Nikolaev, I.V. Shchemerov, E.B. Yakimov, N.V. Luparev, M.S. Kuznetsov, A.A. Vasilev, A.I. Kochkova, M.I. Voronova, M.P. Scheglov, J. Kim, S.J. Pearton, J. Appl. Phys., 129 (18), 185701 (2021). DOI: 10.1063/5.0044531
- В.И. Николаев, Р.Б. Тимашов, А.И. Степанов, С.И. Степанов, А.В. Чикиряка, М.П. Щеглов, А.Я. Поляков, Письма в ЖТФ, 49 (10), 43 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.10.55434.195 [V.I. Nikolaev, R.B. Timashov, A.I. Stepanov, S.I. Stepanov, A.V. Chikiryaka, M.P. Shcheglov, A.Ya. Polyakov, Tech. Phys. Lett., 49 (5), 81 (2023). DOI: 10.21883/TPL.2023.05.56036.19549]
- V. Nikolaev, A. Polyakov, V. Krymov, D. Saranin, A. Chernykh, A. Vasilev, I. Schemerov, A. Romanov, N. Matros, A. Kochkova, P. Gostishchev, S. Chernykh, S. Shapenkov, P. Butenko, E. Yakimov, S. Pearton, ECS J. Solid State Sci. Technol., 13 (12), 123004 (2024). DOI: 10.1149/2162-8777/ad9ace
- R.K. Williams, R.S. Graves, D.L. Mcelroy, J. Am. Ceram. Soc., 67 (7), C-151 (1984). DOI: 10.1111/j.1151-2916.1984.tb19630.x