Электрические свойства эпитаксиальных пленок Cr2O3:Mg, выращенных на объемных кристаллах оксида галлия и сапфировых подложках
Российский научный фонд, 25-29-00627
Николаев В.И.1,2, Поляков А.Я.3, Шапенков С.В.1, Степанов А.И.1, Тимашов Р.Б.1, Крымов В.М.1, Щемеров И.В.3, Матрос Н.Р.3, Васильев А.А.3, Алексанян Л.А.3, Черных А.В.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2ООО "Совершенные кристаллы", Санкт-Петербург, Россия
3Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия

Email: seva.shapenkov@yandex.ru
Поступила в редакцию: 19 сентября 2025 г.
В окончательной редакции: 13 ноября 2025 г.
Принята к печати: 13 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 25 декабря 2025 г.
Исследованы электрические свойства кристаллических слоев Cr2O3 p-типа проводимости, легированных магнием (от 0.1 до 5 вес.%) в процессе mist-CVD (Chemical Vapor Deposition) эпитаксии на коммерческих сапфировых подложках и собственных пластинах (100) объемного β-Ga2O3 n-типа. Для p-n-гетероперехода Cr2O3:Mg/β-Ga2O3 получено хорошее выпрямление, что позволило провести исследования методами адмиттанс-спектроскопии и релаксационной спектроскопии глубоких уровней этой структуры впервые. Ключевые слова: p-n-гетеропереход, оксид галлия, оксид хрома, электрофизика.
- Gallium Oxide: Materials Properties, Crystal Growth, and Devices, ed. by M. Higashiwaki, S. Fujita (eBook, Springer Nature Switzerland AG, Springer Ser. in Materials Science, 2020) v. 293
- K. Sasaki. Appl. Phys. Express, 17, 090101 (2024)
- H. Chen, Z. Li, Z. Zhang, D. Liu, L. Zeng, Y. Yan, D. Chen, Q. Feng, J. Zhang, Y. Hao, C. Zhang. Semicond. Sci. Technol., 39, 063001 (2024)
- Z. Galazka. IEEE Trans. Semicond. Manufact., 38, 796 (2025)
- L. Hu, R.H. Wei, X.W. Tang, W.J. Lu, X.B. Zhu, Y.P. Sun. J. Appl. Phys., 128, 140902 (2020)
- S. Jahdi, A.S. Kumar, M. Deakin, P.C. Taylor, M. Kuball. IEEE Open J. Power Electron., 5, 554 (2024)
- J.-S. Li, H.-H. Wan, C.-C. Chiang, T.J. Yoo, M.-H. Yu, F. Ren, H. Kim, Y.-T. Liao, S.J. Pearton. ECS J. Solid State Sci. Technol., 13, 035003 (2024)
- A.Y. Polyakov, D.S. Saranin, I.V. Shchemerov, A.A. Vasilev, A.A. Romanov, A.I. Kochkova, P. Gostischev, A.V. Chernykh, L.A. Alexanyan, N.R. Matros, P.B. Lagov, A.S. Doroshkevich, R.Sh. Isayev, Yu.S. Pavlov, A.M. Kislyuk, E.B. Yakimov, St.J. Pearton. Scientific Rep., 14, 27936 (2024)
- K. Zhang, V.G.T. Vangipuram, H. Huang, J. Hwang, H. Zhao. Adv Electron. Mater., 11, 2300550 (2023)
- C.V. Prasad, G.-H. Lee, J.H. Park, D. Shaikshavali, K.J. Kim, H.J. Jeon, N.K. Jaiswal, M.G. Yu, M. Labed, S.-M. Koo, Y.S. Rim. ACS Appl. Mater. Interfaces, 17, 42066 (2025)
- E. Arca, A.B. Kehoe, T.D. Veal, A. Shmeliov, D.O. Scanlon, de C. Downing, D. Daly, D. Mullarkey, I.V. Shvets, V. Nicolosi, G.W. Watson. J. Mater. Chem. C, 5, 12610 (2017)
- W.A. Callahan, K. Egbo, C.-W. Lee, D. Ginley, R. O'Hayre, A. Zakutayev. Appl. Phys. Lett., 124, 153504 (2024)
- K. Kaneko, S. Fujita, T. Shinohe, K. Tanaka. Jpn. J. Appl. Phys., 62, SF0803 (2023)
- V.I. Nikolaev, S.V. Shapenkov, R.B. Timashov, A.I. Stepanov, M.P. Scheglov, A.V. Chikiryaka, A.Y. Polyakov, S.J. Pearton. J. Alloys Compd., 994, 174687 (2024)
- K. Kaneko, Y. Masuda, S. Kan, I. Takahashi, Y. Kato, T. Shinohe, S. Fujita. Appl. Phys. Lett., 118, 102104 (2021)
- V.I. Nikolaev, A.Y. Polyakov, V.M. Krymov, S.V. Shapenkov, P.N. Butenko, E.B. Yakimov, A.A. Vasilev, I.V. Schemerov, A.V. Chernykh, N.R. Matros, L.A. Alexanyan, A.I. Kochkova, S.J. Pearton. ECS J. Solid State Sci. Technol., 13, 015003 (2024)
- V.I. Nikolaev, A.Y. Polyakov, V.M. Krymov, D.S. Saranin, A.V. Chernykh, A.A. Vasilev, I.V. Schemerov, A.A. Romanov, N.R. Matros, A.I. Kochkova, P. Gostishchev, S.V. Chernykh, S.V. Shapenkov, P.N. Butenko, E.B. Yakimov, S.J. Pearton. ECS J. Solid State Sci. Technol., 13, 1230004 (2024)
- D.K. Schroder. Semiconductor material and device characterization (N. Y., Wiley \& Sons, Inc., 1990)
- A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, I.-H. Lee, S.J. Pearton. J. Vac. Sci. Technol. B, 33, 061203 (2015)
- A. Lang rgen, L. Vines, K. Frodason. J. Appl. Phys., 135, 195702 (2024)