微电子学院举办武汉纺织大学第1265期研究生学术论坛

10月24日下午2时，由超宽禁带半导体与光电器件团队承办的微电子学院2026年第15期研究生论坛在武汉纺织大学4号楼102会议室顺利举行。本次论坛围绕研究生科研进展与学术成果交流展开，为师生搭建了良好的学术交流与思想碰撞平台，进一步营造了积极浓厚的科研学术氛围。在学术报告环节，学生陈旭阳、李兵伟、周俊敏、张硕、吕晴宜依次进行汇报，围绕各自研究课题汇报了当前取得的阶段性成果，充分展现了研究生积极进取、勇于探索的科研风貌。针对每位汇报人的报告内容，组内导师何云斌教授、卢寅梅教授、陈剑副教授分别进行了深入点评与指导，不仅精准指出了研究中涉及的关键科学问题与技术难点，还提出了切实可行的改进建议，为后续研究工作的开展和进一步深入探索指明了方向。

为提高设备运行效率、加强研究生学术交流，博士研究生陈旭阳于武汉纺织大学微电子学院研究生论坛作题为“氧化镓外延片研磨抛光研究”的学术报告，并与何云斌教授及参会研究生进行积极讨论。报告围绕氧化镓单晶外延厚膜研磨抛光中的实际问题展开。所述氧化镓单晶外延厚膜样品由团队原创亚氧化物气相传输(SOCVT)技术制备，氧化镓外延膜厚度~ 30 μm。光学显微镜测试结果表明，未经研磨、抛光前，样品表面具有台阶流形貌，粗糙度高；经pH=14 NaOH溶液超声10 min处理后，表面出现腐蚀坑，腐蚀坑面密度~2×106 cm-2，表明碱性溶液可有效腐蚀氧化镓单晶厚膜。

采用粒径3.5 μm的α-Al2O3悬浊液，多孔聚氨酯抛光垫对样品进行研磨，研磨5 min和15 min后样品表面形貌明显改善。AFM测试结果表明，研磨15 min后样品表面均方根粗糙度为6.228 nm，但存在19.3 nm深度的划痕。采用pH=14，粒径50 nm SiO2分散液对样品进行化学机械抛光，抛光30 min后样品表面均方根粗糙度由6.228 nm降至1.618 nm，划痕深度由19.3 nm降至6.6 nm。报告还展示了大尺寸外延片研磨抛光前后的效果，讨论了不同尺寸、不同样品固定方式下的工艺调整方式。陈旭阳表示，后续将通过调节主轴转速、抛光液pH、保持抛光垫洁净性等改善研磨抛光效果、提高研磨抛光效率。

报告结束后，陈旭阳与何云斌教授就研磨液选择、抛光垫状态、压强控制及大尺寸外延片均匀性等问题进行了交流讨论。何云斌教授对报告内容进行评价，并提出建设性意见。

李兵伟汇报了Ga₂O₃异质外延与热-电协同调控项目的研究进展。报告利用晶体生长炉，在偏角6°的c面蓝宝石（c-sap）衬底上开展了β-Ga₂O₃厚膜的外延实验，并对比了两次工艺。在生长区1250℃、180分钟条件下，成功获得了厚度约20.15 μm的厚膜。XRD摇摆曲线显示其半高宽（FWHM）为0.180°。上调生长区温度至1300℃，并调整气体流量（Ar/CO₂均至400 sccm），生长120分钟。结果显示，XRD摇摆曲线的FWHM显著收窄至0.123°，薄膜晶体质量得到明显提升。但SEM形貌显示，厚膜表面出现了明显的岛状和台阶状结晶，平整度较差。基于上述结果，下一步计划在第三炉工艺基础上，引入GaN和4H-SiC作为新衬底进行重复实验；同时继续优化生长区温度，以期改善厚膜的表面形貌。该研究为后续热-电协同调控打下了材料外延基础。

本次研究采用脉冲激光沉积（PLD）工艺，以 Mg‑N 共掺杂氧化镓为靶材，在氧化镁衬底上制备薄膜，通过调控铁掺杂缓冲层生长时间得到不同厚度缓冲层，并结合 XRD、紫外透射及霍尔测试，系统研究缓冲层厚度对薄膜结构、光学及电学性能的影响。测试结果表明，不同缓冲层厚度条件下制备的薄膜均表现出一定的紫外吸收和可见光透过特性，薄膜晶体结构及光学性能随缓冲层厚度发生变化。霍尔测试显示，缓冲层厚度能够显著影响薄膜的导电类型及电学性能，实验中观察到 P 型与 N 型导电随测试激励条件发生转变的现象。进一步对比不同缓冲层生长时长的样品发现，缓冲层厚度对电学性能的改善效果存在明显差异。初步推测，缓冲层厚度会改变薄膜界面结构、晶格应力以及缺陷空间分布，造成薄膜内受主、施主缺陷和局域陷阱态的相互作用发生变化，进而影响薄膜载流子补偿行为与输运特性。本研究初步揭示了铁掺杂缓冲层厚度对 Mg‑N 共掺氧化镓薄膜导电输运行为的调控作用，为进一步优化 P 型氧化镓制备工艺及开展变温霍尔、AFM、XPS 等表征实验提供了依据。

张硕在工作汇报中介绍了基于AZO/Ga₂O₃/NiO结构的紫外探测器阵列研究成果。团队通过磁控溅射、PLD、掩模及蒸镀电极等工艺，结合倒装键合与Underfill封装，制备出6×6阵列，像素尺寸与中心间距均为500 μm。器件在0 V偏压下270 nm处响应度达10.61 mA/W，比探测率约2.36×10⁻¹¹ Jones，暗电流约20 pA，光电流约13.3 nA，上升和下降时间分别为43 ms和46 ms；阵列坏点2/36，有效率达94.4%。

吕晴宜主要汇报了MAPbBr3钙钛矿单晶的前驱体配比调控、Na掺杂及表面抛光研究进展。采用逆温结晶法制备不同MABr与PbBr₂摩尔比及不同Na掺杂量的单晶，结合XRD、SEM及元素面分布、紫外可见光谱、AFM和霍尔测试，分析晶体结构、表面形貌、光学性质与电学输运性能的变化。霍尔测试结果显示，本征样品为n型，迁移率为117 cm²·V⁻¹·s⁻¹；Na掺杂样品均为p型。其中，0.2% Na样品迁移率最高，达到190 cm²·V⁻¹·s⁻¹，载流子浓度为4.30×10⁹ cm⁻³，电阻率为7.50×10⁶ Ω·cm。Na掺杂量增至0.5%、1%及5%时，迁移率依次降至93、61及33 cm²·V⁻¹·s⁻¹。该结果提示低浓度Na掺杂有利于输运性能改善，而较高掺杂量下的散射及缺陷变化可能限制迁移率，相关机制尚需进一步验证。

前驱体配比同样影响导电类型：0.9:1与1:1样品为n型，1.05:1与1.1:1样品为p型，显示提高MABr比例可实现多数载流子类型转变。已列出的配比样品中，1:1样品迁移率最高，为117 cm²·V⁻¹·s⁻¹；0.95:1样品的霍尔数据尚待补充。

本次论坛交流充分、研讨深入，现场气氛热烈。通过汇报与交流，不仅对研究生现阶段的科研成果进行了集中梳理与检验，也为师生之间互学互鉴、共同进步提供了良好契机，充分展现了团队积极进取、求真务实的科研风貌和良好的精神面貌。此次论坛的顺利开展，为新阶段科研工作的推进注入了新的动力。团队将以本次论坛为契机，认真总结交流成果，积极吸收意见建议，将研讨中形成的新思路、新启发转化为推动科研工作的新举措、新行动。（通讯员：赵吉兴 陈旭阳）