Comparative study of radiation tolerance of GaN and Ga2O3 polymorphs

Titov, A.I.; Karabeshkin, K. V.; Struchkov, Andrei I.; Николаев, В. И.; Azarov, Alexander; Gogova, D.; Karaseov, P. A.

doi:10.1016/j.vacuum.2022.111005

Cited by 28 publications

(15 citation statements)

References 32 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In particular, the amplitude of the surface disorder in the co-implanted samples is significantly higher as compared to the sum of the components, see Fig. 5 a, consistently with nonlinear disorder accumulation for relatively high disorder levels 7 , 23 . Most importantly for the interplay with strain, we observe the decrease in the bulk disorder level in the co-implanted samples, systematically both for P + Ni and F + Ni co-implants.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 57%

Interplay of the disorder and strain in gallium oxide

Azarov

Karaseov

Titov

et al. 2022

Sci Rep

View full text Add to dashboard Cite

Ion irradiation is a powerful tool to tune properties of semiconductors and, in particular, of gallium oxide (Ga2O3) which is a promising ultra-wide bandgap semiconductor exhibiting phase instability for high enough strain/disorder levels. In the present paper we observed an interesting interplay between the disorder and strain in monoclinic β-Ga2O3 single crystals by comparing atomic and cluster ion irradiations as well as atomic ions co-implants. The results obtained by a combination of the channeling technique, X-ray diffraction and theoretical calculations show that the disorder accumulation in β-Ga2O3 exhibits superlinear behavior as a function of the collision cascade density. Moreover, the level of strain in the implanted region can be engineered by changing the disorder conditions in the near surface layer. The results can be used for better understanding of the radiation effects in β-Ga2O3 and imply that disorder/strain interplay provides an additional degree of freedom to maintain desirable strain in Ga2O3, potentially applicable to modify the rate of the polymorphic transitions in this material.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 57%

Interplay of the disorder and strain in gallium oxide

Azarov

Karaseov

Titov

et al. 2022

Sci Rep

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Участвующий в образовании оксида галлия кислород подавался в зону реакции, использовался газ ВЧ (99.998%). Рост слоев оксида галлия проводился при температуре подложки T ∼ 500 [18,20,25,26]).…”

Section: методика экспериментаunclassified

“…В то же время для обеих доз высота объемного максимума дефектов при бомбардировке атомарными ионами больше, чем при облучении молекулами. Сам ОМД оказывается существенно глубже положения максимума упругих потерь энергии ионов, что также отличается от опубликованных ранее данных для β-Ga 2 O 3 [18,20,25].…”

Section: экспериментальные результатыunclassified

“…Отдельно отметим, что глубина залегания ОМД в α-Ga 2 O 3 оказывается близка к положению максимума распределения внедренных ионов, что отличает этот политип от β-фазы. Напомним, что для нее глубина формирования ОМД совпадает с максимумом баллистических смещений [18,20,25]. Также существенно различаются и дозы ионов, необходимые для формирования одинаковых уровней повреждения кристаллической структуры.…”

Section: обсуждение результатовunclassified

“…Также известно, что эффекты, связанные с плотностью каскадов, удобно изучать, проводя сравнение накопления повреждений при облучении атомарными и молекулярными ионами [9,[12][13][14]17,19]. Ранее нами были получены одни из первых данных по накоплению структурных нарушений в α-Ga 2 O 3 при его бомбардировке ускоренными атомарными ионами [20]. Цель данной работывыяснение влияния плотности каскадов смещений на эффективность процесса образования дефектов в эпитаксиальных слоях α-Ga 2 O 3 при их облучении атомарными ионами P и молекулярными ионами PF 4 .…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Накопление структурных нарушений при облучении α-Ga-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=- ионами P и PF-=SUB=-4-=/SUB=-

Карасев¹,

Карабешкин²,

Стручков³

et al. 2022

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

We study radiation damage accumulation in alphapolymorph of gallium oxide (α-Ga2O3) epitaxial layers under irradiation with 40 keV monatomic P and 140 keV molecular PF4 ions. The distribution of stable structural damage is bimodal in both cases. The growth rate of the surface disordered layer under PF4 ion irradiation is significantly higher than that under monatomic P ion bombardment. At the same time, monatomic ion irradiation is more efficient in the bulk defect peak formation. Thus, the density of displacement cascades strongly affects the formation of stable damage in α-gallium oxide. The doses required to create the same level of disorder in the metastable α-polymorph are higher than that in the thermodynamically stable β-Ga2O3. Mechanisms of damage formation in these polymorphs are different.

show abstract

Photoresponse of large-area atomically thin β-Ga2O3 and GaN materials via liquid metal print synthesized

Chang,

Wu,

Huang

2024

Applied Surface Science

View full text Add to dashboard Cite

Comparative study of radiation tolerance of GaN and Ga2O3 polymorphs

Cited by 28 publications

References 32 publications

Interplay of the disorder and strain in gallium oxide

Interplay of the disorder and strain in gallium oxide

Накопление структурных нарушений при облучении α-Ga-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=- ионами P и PF-=SUB=-4-=/SUB=-

Photoresponse of large-area atomically thin β-Ga2O3 and GaN materials via liquid metal print synthesized

Contact Info

Product

Resources

About

Comparative study of radiation tolerance of GaN and Ga2O3 polymorphs

Cited by 28 publications

References 32 publications

Interplay of the disorder and strain in gallium oxide

Interplay of the disorder and strain in gallium oxide

Накопление структурных нарушений при облучении &alpha;-Ga-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=- ионами P и PF-=SUB=-4-=/SUB=-

Photoresponse of large-area atomically thin β-Ga2O3 and GaN materials via liquid metal print synthesized

Contact Info

Product

Resources

About

Накопление структурных нарушений при облучении α-Ga-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=- ионами P и PF-=SUB=-4-=/SUB=-