The band alignment of Al2O3/n-Ga2O3 was investigated by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). With a band gap of 6.8 ± 0.2 eV measured for Al2O3, the conduction and valence band offsets at the interface were estimated to be 1.5 ± 0.2 eV and 0.7 ± 0.2 eV, respectively. The conduction band offset was also obtained from tunneling current in Al2O3/n-Ga2O3 (2¯01) metal-oxide-semiconductor (MOS) diodes using the Fowler-Nordheim model. The electrically extracted value was in good agreement with the XPS data. Furthermore, the MOS diodes exhibited small capacitance-voltage hysteresis loops, indicating the successful engineering of a high-quality Al2O3/Ga2O3 interface.

1.
H. H.
Tippins
,
Phys. Rev.
140
,
A316
(
1965
).
2.
M.
Orita
,
H.
Ohta
,
M.
Hirano
, and
H.
Hosono
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
4166
(
2000
).
3.
H.
He
,
R.
Orlando
,
M. A.
Blanco
,
R.
Pandey
,
E.
Amzallag
,
I.
Baraille
, and
M.
Rérat
,
Phys. Rev. B
74
,
195123
(
2006
).
4.
E. G.
Víllora
,
K.
Shimamura
,
Y.
Yoshikawa
,
K.
Aoki
, and
N.
Ichinose
,
J. Cryst. Growth
270
,
420
(
2004
).
5.
H.
Aida
,
K.
Nishiguchi
,
H.
Takeda
,
N.
Aota
,
K.
Sunakawa
, and
Y.
Yaguchi
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
47
,
8506
(
2008
).
6.
Y.
Tomm
,
P.
Reiche
,
D.
Klimm
, and
T.
Fukuda
,
J. Cryst. Growth
220
,
510
(
2000
).
7.
Z.
Galazka
,
R.
Uecker
,
K.
Irmscher
,
M.
Albrecht
,
D.
Klimm
,
M.
Pietsch
,
M.
Brützam
,
R.
Bertram
,
S.
Ganschow
, and
R.
Fornari
,
Cryst. Res. Technol.
45
,
1229
(
2010
).
8.
M.
Higashiwaki
,
K.
Sasaki
,
T.
Kamimura
,
M. H.
Wong
,
D.
Krishnamurthy
,
A.
Kuramata
,
T.
Masui
, and
S.
Yamakoshi
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
123511
(
2013
).
9.
M.
Higashiwaki
,
K.
Sasaki
,
M. H.
Wong
,
T.
Kamimura
,
D.
Krishnamurthy
,
A.
Kuramata
,
T.
Masui
, and
S.
Yamakoshi
,
Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet.
2013
,
28
7
.
10.
H. Y.
Yu
,
M. F.
Li
,
B. J.
Cho
,
C. C.
Yeo
,
M. S.
Joo
,
D.-L.
Kwong
,
J. S.
Pan
,
C. H.
Ang
,
J. Z.
Zheng
, and
S.
Ramanathan
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
376
(
2002
).
11.
M. L.
Huang
,
Y. C.
Chang
,
C. H.
Chang
,
T. D.
Lin
,
J.
Kwo
,
T. B.
Wu
, and
M.
Hong
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
012903
(
2006
).
12.
C. M.
Tanner
,
Y.-C.
Perng
,
C.
Frewin
,
S. E.
Saddow
, and
J. P.
Chang
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
203510
(
2007
).
13.
N. V.
Nguyen
,
O. A.
Kirillov
,
W.
Jiang
,
W.
Wang
,
J. S.
Suehle
,
P. D.
Ye
,
Y.
Xuan
,
N.
Goel
,
K.-W.
Choi
,
W.
Tsai
, and
S.
Sayan
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
082105
(
2008
).
14.
Y.
Hori
,
C.
Mizue
, and
T.
Hashizume
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
49
,
080201
(
2010
).
15.
E. A.
Kraut
,
R. W.
Grant
,
J. R.
Waldrop
, and
S. P.
Kowalczyk
,
Phys. Rev. Lett.
44
,
1620
(
1980
).
16.
T.
Onuma
,
S.
Fujioka
,
T.
Yamaguchi
,
M.
Higashiwaki
,
K.
Sasaki
,
T.
Masui
, and
T.
Honda
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
041910
(
2013
).
17.
K.
Sasaki
,
M.
Higashiwaki
,
A.
Kuramata
,
T.
Masui
, and
S.
Yamakoshi
,
Appl. Phys. Express
6
,
086502
(
2013
).
18.
M.
Lenzlinger
and
E. H.
Snow
,
J. Appl. Phys.
40
,
278
(
1969
).
19.
Z. A.
Weinberg
,
J. Appl. Phys.
53
,
5052
(
1982
).
20.
N.
Nepal
,
N. Y.
Garces
,
D. J.
Meyer
,
J. K.
Hite
,
M. A.
Mastro
, and
C. R.
Eddy
, Jr.
,
Appl. Phys. Express
4
,
055802
(
2011
).
21.
M.
Passlack
,
N. E. J.
Hunt
,
E. F.
Schubert
,
G. J.
Zydzik
,
M.
Hong
,
J. P.
Mannaerts
,
R. L.
Opila
, and
R. J.
Fischer
,
Appl. Phys. Lett.
64
,
2715
(
1994
).
22.
D. M.
Fleetwood
,
IEEE Trans. Nucl. Sci.
39
,
269
(
1992
).
23.
D. M.
Fleetwood
,
P. S.
Winokur
,
R. A.
Reber
 Jr.
,
T. L.
Meisenheimer
,
J. R.
Schwank
,
M. R.
Shaneyfelt
, and
L. C.
Riewe
,
J. Appl. Phys.
73
,
5058
(
1993
).
You do not currently have access to this content.