目的
氧化镓（Ga₂O₃）是极具应用潜力的超宽禁带半导体，高灵敏度、非接触式表征其缺陷相关跃迁目前仍存在技术挑战。
解决方案
采用直流（开尔文探针模式，直接测试接触电势差变化 DCPD）与交流（调制模式）的非接触式表面光电压（SPV）光谱技术，可在近红外（<0.5 eV）至深紫外（> 6 eV）的宽光谱范围内，高灵敏度获取跃迁能级与电荷分离方向信息。此外，同一多孔电极可配合电荷放大器，同时支持直流与交流模式测试（见图 1）。
应用示例
图 2 为同一块 β 相氧化镓（β-Ga₂O₃）晶体同一位置的（负向）DCPD 光谱、以及调制 SPV 幅值（对数坐标）光谱测试结果。可清晰区分 β-Ga₂O₃ 4.8 eV 处的带隙跃迁，以及 1.6、2.3、3.2、4.0、4.4、4.6 eV 处的缺陷跃迁；直流与交流模式对不同跃迁信号的检测灵敏度存在明显差异。
参考文献
[1] Th. Dittrich, S. Fengler, N. Nickel, “Surface photovoltage spectroscopy over wide time domains for semiconductors with ultrawide bandgap: example of gallium oxide”, Phys. Stat. Sol. A 11 (2021) 2100176.
![图 1：采用同一电极配合电荷放大器的直流 / 交流模式测试原理图 [1]](/fileadmin/_processed_/6/b/csm_characterization_of_ga2O3_01_b03995671e.png)
图 1：采用同一电极配合电荷放大器的直流 / 交流模式测试原理图 [1]
图 2：β 相氧化镓（β-Ga₂O₃）晶体的接触电势差变化（DCPD）光谱（蓝色曲线）与调制 SPV 幅值光谱（红色曲线），标注了主要缺陷跃迁与带隙处的跃迁起始边
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