揭示低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD）SiNx/GaN界面晶化的形成機理，在理論上創(chuàng)新定義了θ-Ga2O3結(jié)構(gòu)，并將1ML θ-Ga2O3薄層插入界面調(diào)控未飽和原子化學(xué)鍵，進(jìn)而有效抑制了界面帶隙電子態(tài)密度。

研究通過高分辨率X射線光電子能譜技術(shù)，解析了LPCVD-SiNx/GaN界面反應(yīng)物和生成物的化學(xué)成分，分析了界面部分晶化超薄層的形成機理；結(jié)合反應(yīng)吉布斯自由能變化的可行性分析，提出了一個合理的生成Si2N2O的化學(xué)反應(yīng)方程式，并認(rèn)為GaN表面高能活化的Ga2O可能有助于結(jié)晶成分的合成；創(chuàng)新定義了θ-Ga2O3結(jié)構(gòu)，并將1ML θ-Ga2O3過渡層插入Si2N2O / GaN界面超胞結(jié)構(gòu)中，用于編輯界面未飽和的化學(xué)鍵。

該項研究在理論上證明，當(dāng)界面不飽和原子的有效電荷數(shù)調(diào)整到一定區(qū)間時，界面可以實現(xiàn)低態(tài)密度水平。

據(jù)悉，該工作以Partially Crystallized Ultrathin Interfaces between GaN and SiNx Grown by Low-Pressure Chemical Vapor Deposition and Interface Editing為題發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces上。研究獲得國家自然科學(xué)基金重大儀器項目/重點項目/面上項目、中科院前沿重點項目等資助。