Влияние легирования алюминием и хромом на физические характеристики монокристаллов beta-Ga2O3

В диссертации приводится исследование широкозонного полупроводника оксида галлия beta Ga2O3, легированного Al и Cr. Описана технология получения монокристаллов beta (AlxGa1-x)2O3 и beta (CrxGa1-x)2O3 из расплава методом Чохральского. Установлено, что увеличение содержания оксида алюминия в объёмном монокристалле beta (AlxGa1 x)2O3 до 23 мол. % приводит к линейному увеличению ширины запрещенной зоны исследованного полупроводникового материала c 4.7 до 5.1 эВ пропорционально содержанию алюминия х. Также показано, что в объёмном монокристалле beta (AlxGa1-x)2O3 удельная теплоемкость линейно увеличивается в зависимости от содержания алюминия x. В частности, теплоемкость, измеренная при температуре 100 °С, изменяется от 0.57 Дж/(г*К) для beta Ga2O3 до 0.62 Дж/(г*К) для beta (Al0.23Ga0.77)2O3. Исследования люминесцентных свойств показали возникновение в кристалле beta (Cr0.005Ga0.995)2O3 фотолюминесценции в красной области электромагнитного спектра с двумя узкими пиками интенсивности R1 (697 нм) и R2 (689 нм) под действием возбуждающего излучения 532 нм, соответствующих фотолюминесценции ионов Cr3+ в матрице beta Ga2O3. Облучение протонами с энергией 15 МэВ дозой 1016 см−2 нелегированного объемного монокристалла β Ga2O3 приводит к появлению фотолюминесценции со спектром совпадающем по форме со спектром фотолюминесценции beta Ga2O3:Cr.