氮化镓(GaN)是一种很有前途的硅替代半导体，广泛应用于光电子和电子技术。然而，GaN表面的脆弱性是阻碍GaN基器件发展的关键限制，特别是在器件稳定性和可靠性方面。

近日，南方科技大学化梦媛教授通过原位两步“氧化-重构”过程将GaN表面转化为氮氧化镓(GaON)外延纳米层，克服了这一挑战。

文章要点

1）O等离子体处理克服了GaN表面的化学惰性，连续的热退火控制了动力学-热力学反应路径，产生了具有纤锌矿晶格的亚稳态GaON纳米层。

2）GaN衍生的GaON纳米层是用于表面增强的定制结构，并具有几个优点，包括宽带隙、高热力学稳定性和与GaN衬底的大价带偏移。这些物理特性可以进一步用于增强GaN基器件在各种应用中的性能，例如电源系统、互补逻辑集成电路、光电化学水分解和紫外光电转换。

参考文献

Junting Chen, et al, Formation and applications in electronic devices of lattice-aligned gallium oxynitride nanolayer on gallium nitride, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202208960

https://doi.org/10.1002/adma.202002450