氧化镓材料及器件共性基础理论数据集

本数据集面向β-Ga2O3衬底与外延薄膜的掺杂—缺陷—输运—表界面电子结构关系，综合采集与整理了变温霍尔输运、同步辐射光电子能谱、第一性原理计算及多尺度缺陷表征等数据。变温霍尔测试覆盖不同掺杂条件（Si、Sn及UID样品），记录载流子浓度、迁移率、电阻率等随温度变化规律，并采用双供体模型与散射模型进行拟合得到关键参数；同步辐射实验在Diamond Light Source I09线站开展，结合软PES与HAXPES不同探测深度获取芯能级、价带与导带占据态信息，用于解析掺杂引起的体相电子结构差异及表面能带弯曲与空间电荷层特征；理论部分采用HSE杂化泛函开展缺陷形成能与态密度计算，与能谱数据相互印证；缺陷表征通过选择性化学腐蚀联用OM/SEM/TEM/AFM/KPFM，实现扩展缺陷与局域电学性质的定量统计与结构归因。质量控制包括仪器校准、温度与磁场稳定性控制、磁场正反向对称化、重复测量与不确定度标注、能谱以Au参考校准、统一的数据处理流程与收敛性检验等。数据集可用于构建氧化镓掺杂补偿机制、缺陷态与散射机制、表界面势垒与能带弯曲的关联模型，为功率器件漂移层与接触层的载流子调控、缺陷抑制工艺优化及器件可靠性分析提供基础数据支撑。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

本数据集聚焦β-Ga2O3衬底与外延薄膜，整合了变温霍尔输运、同步辐射光电子能谱、第一性原理计算及多尺度缺陷表征等多源数据，旨在揭示掺杂、缺陷、输运与表界面电子结构的内在关联。通过双供体模型、散射模型以及HSE杂化泛函计算等手段，构建了掺杂补偿机制、缺陷态与散射机制、表界面势垒与能带弯曲的关联模型，为氧化镓功率器件的载流子调控和缺陷抑制提供了关键数据支撑。