In-situ study of Ga2O3 thermal expansion and epitaxy by synchrotron based x-ray diffraction and reflection high-energy electron diffraction

• Main Author: Cheng, Zongzhe
• Other Authors: Riechert, Henning
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: Humboldt-Universität zu Berlin 2019
• Subjects: Hochauflösende Röntgenbeugung; Molekularstrahlepitaxie,; Beugung hochenergetischer Elektronen bei Reflexion; thermische Ausdehnung; kinematische Näherung; transparente halbleitende Oxide; high-resolution x-ray diffraction; molecular beam epitaxy; reflection high-energy electron diffraction; thermal expansion; kinematic approximation; transparent semiconducting oxides; 530 Physik; ddc:530
• Online Access: http://edoc.hu-berlin.de/18452/21195; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:11-110-18452/21195-5; http://dx.doi.org/10.18452/20403

Diese Arbeit präsentiert eine umfassende in-situ Studie zur thermischen Ausdehnung von β-Ga2O3 im Temperaturbereich von Raumtemperatur (RT) bis 1200 K sowie zum Wachstum dünner Ga2O3 Schichten durch plasmaunterstützte Molekularstrahlepitaxie (MBE). Hierfür kamen synchrotron-basierte hochauflösende Röntgenbeugung (HRXRD) sowie die Beugung hochenergetischer Elektronen bei Reflexion (RHEED) zum Einsatz. Die dadurch erhaltenen Resultate gestatten detaillierte quantitative Aussagen zu den Ausdehnungskoeffizienten (CTE) von β-Ga2O3 und ein tieferes Verständnis des Wachstumsprozesses von Ga2O3 sowohl im Rahmen der Homo- als auch der Heteroepitaxie. === This thesis presents a comprehensive in-situ study on the thermal expansion of beta-Ga2O3 from room temperature (RT) to 1200 K, and the thin film growth of Ga2O3 as carried out by oxygen plasma assisted molecular beam epitaxy (MBE) using synchrotron-based high-resolution x-ray diffraction (HRXRD) and reflection high-energy electron diffraction (RHEED). The obtained results provide a quantitative analysis on the coefficients of thermal expansion (CTE) of beta-Ga2O3, and a deeper understanding in the growth process of Ga2O3 in both homoepitaxy and heteroepitaxy.