Puzzling robust 2D metallic conductivity in undoped β-Ga2O3 thin films
Chikoidze, Ekaterine (Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines - CNRS)
Rogers, David J. (Nanovation)
Teherani, Féréchteh Hosseini (Nanovation)
Rubio Lorente, Carles (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Sauthier, Guillaume (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Von Bardeleben, Hans Jürgen (Institut des Nanosciences de Paris)
Tchelidze, Tamar (Ivane Javakhishvili Tbilisi State University. Department of Physics)
Ton-That, C. (University of Technology Sydney)
Fellous, Adel (Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines - CNRS)
Bove, Philippe (Nanovation)
Sandana, Éric V. (Nanovation)
Dumont, Yves (Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines - CNRS)
Perez-Tomas, Amador (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2019
Resum:	Here, we report the analogy of an extremely stable topological-like ultra-wide bandgap insulator, a solid that is a pure insulator in its bulk but has a metallic conductive surface, presenting a two-dimensional conductive channel at its surface that challenges our current thinking about semiconductor conductivity engineering. Nominally undoped epitaxial β-Ga O thin films without any detectable defect (after a range of state-of-the-art techniques) showed the unexpectedly low resistivity of 3 × 10 Ωcm which was found to be also resistant to high dose proton irradiation (2 MeV, 5 × 10 cm dose) and was largely invariant (metallic) over the phenomenal temperature range of 2 K up to 850 K. The unique resilience and stability of the electrical properties under thermal and highly ionizing radiation stressing, combined with the extended transparency range (thanks to the ultra-wide bandgap) and the already known toughness under high electrical field could open up new perspectives for use as expanded spectral range transparent electrodes (e. g. , for UV harvesting solar cells or UV LEDs/lasers) and robust Ohmic contacts for use in extreme environments/applications and for novel optoelectronic and power device concepts.
Ajuts:	Ministerio de Economía y Competitividad ENE2015-74275-JIN Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2013-0295
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Matèria:	Electron accumulation ; Ga2O3 ; Transport properties ; Wide bandgap insulator
Publicat a:	Materials today physics, Vol. 8 (March 2019) , p. 10-17, ISSN 2542-5293

DOI: 10.1016/j.mtphys.2018.11.006

Preprint 22 p, 880.5 KB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats