（通讯员洪悦华、郑雪峰）半导体材料氧化镓（Ga2O3）具有超宽的禁带宽度，使得氧化镓电子器件具备在较高温度下工作的能力。然而，氧化镓材料的P型掺杂存在困难，因此P型氧化镍（NiOx）材料被广泛用于制备氧化镓器件。准确认识和研究在高温下半导体传输导电机制以及界面特性一直是本领域的难点。而目前对于高温下NiOx/Ga2O3界面特性和传输导电机制的研究还非常有限。

西安电子科技大学郝跃院士团队郑雪峰教授、马晓华教授等报道了一种新型的原位变温X射线光电子能谱（XPS）表征方法，并基于此技术提出了能带弯曲与温度变化的理论模型。相关研究成果以“Demonstration on Dynamic Evolution of Energy Band Offsets Based in NiOx/Ga2O3 P-N Heterojunction Interface Under Heat Effect”为题，以Research Article形式发表于国际知名期刊《Applied Surface Science》上。

通过对氧化镓/氧化镍带阶界面特性随温度变化的规律进行研究，团队提出了热抑制能带弯曲理论模型和Ga2O3/NiOx异质结高温下的传输导电机制，并通过实验验证了该假设。此外，团队还提取了能带偏移随温度的变化率，这对于预测氧化镓二极管在特定温度下的性能变化具有重要意义。上述成果为氧化镓二极管在高温领域的应用提供了重要依据，对于推动器件在高温下的应用具有重要意义。

图（a）Ga2O3/NiOx原位变温XPS图谱, (b)Ga2O3/NiOx传输导电机制, (c)Ga2O3/NiOx二极管变温I-V特性曲线, (d) Ga2O3/NiOx能带偏移的温度变化率

该论文第一作者是博士生洪悦华，研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央高校基本科研业务费等科研项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.155485