Влияние высокотемпературного отжига на микроструктуру и механические свойства кристаллов β-Ga₂O₃:Fe

Аннотация

Микроструктура и механические свойства легированных объёмных кристаллов β‑Ga₂O₃:Fe (0.01 мол.%) исследованы с использованием рентгеновской дифракции, оптической спектроскопии пропускания и метода составного пьезоэлектрического осциллятора последовательно на двух стадиях отжига 1400 °C в атмосфере воздуха. Кривые качания показали существенную эволюцию микроструктуры с усложнением составляющих профиля после 6 часов отжига и значительном сужением и увеличением интенсивности основного максимума после 12 часов. Оптическое пропускание возросло в области длин волн меньше 650 нм и уменьшилось для длинноволновой. Были получены и охарактеризованы амплитудные зависимости внутреннего трения и эффективного модуля упругости. Показано изменение предела микропластичности при колебательной деформации и изменение фоновых значений этих величин, что указывает на уменьшение концентрации подвижных дефектов и структурное упорядочение в результате выскокотемпературного отжига. Эффективный модуль упругости, измеренный вдоль направления  [–102] кристаллов β‑Ga₂O₃:Fe (0.01 мол.%) после отжига, составил 186,5 ГПа.