Структурная трансформация тонких пленок $\alpha$- и $\kappa$-Ga$_2$O$_3$ на сапфире при отжиге на воздухе

Представлены результаты исследования влияния отжига на структурную перестройку тонких пленок $\alpha$- и $\kappa$-Ga$_2$O$_3$, полученных методом хлоридной газофазной эпитаксии на $c$-грани подложки сапфира. Показано, что при отжиге пленки $\alpha$-Ga$_2$O$_3$ в течение 60 min при температуре в области полиморфного перехода 550–575$^\circ$С начинается нарушение ее гомогенности, при этом наблюдается частичный полиморфный переход с образованием мелких кристаллитов $\beta$-Ga$_2$O$_3$. В результате высокотемпературного отжига пленки $\kappa$-Ga$_2$O$_3$ на воздухе в течение 30 min при температуре $T$ = 850$^\circ$С наблюдался переход $\kappa\to\beta$ и рекристаллизация исходной пленки в однородную пленку $\beta$-Ga$_2$O$_3$. Установлено, что полученная пленка преимущественно состоит из взаимно ориентированных доменов. С помощью метода просвечивающей электронной микроскопии установлены ориентационные соотношения между пленкой и сапфировой подложкой. Исследована структура границ между доменами.