【摘 要】
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本文主要论述了用分子束外延(MBE)生长的砷化镓层的缺陷的种类,采用表面尘埃测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、全色阴极发光(Panchromatic CL images)和空间分辨荧光仪(SPRL)研究缺陷的形貌、几何尺寸和光学性质,进一步分析了产生原因、影响因素及预防措施。
【机 构】
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Beijing TongmeiXtal Technology Co., Ltd. Beijing, 101113, China
【出 处】
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第十七届全国化合物半导体材料微波器件和光电器件学术会议
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本文主要论述了用分子束外延(MBE)生长的砷化镓层的缺陷的种类,采用表面尘埃测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、全色阴极发光(Panchromatic CL images)和空间分辨荧光仪(SPRL)研究缺陷的形貌、几何尺寸和光学性质,进一步分析了产生原因、影响因素及预防措施。
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随着GaN基HFET器件的应用逐渐向毫米波和亚毫米波推进,高寄生电阻和短沟道效应等问题日益突出。(In)AlN/GaN异质结可以在较薄势垒层厚度下实现高的2DEG浓度,可以同时兼顾低寄生电阻和较好的栅控能力,可以有效缓解以上问题,因此(In)AlN/GaN异质结材料日益成为学术界和工业界新的研究热点。 本实验室采用MOCVD技术实现了高性能(In)AlN/GaN异质结材料,并进行了器件制备和表征
In组分为17%的InAlN/GaN HEMT晶格匹配,自发极化较强,非常适于高频毫米波功率器件的制备,是近几年的国际研究热点之一。本文对InAlN/AlN/GaN HEMT结构进行理论分析,在材料生长、测试分析、器件研制等方面开展了一系列研究工作。
以GaN为代表的氮化物半导体由于具有宽禁带宽度、高击穿场强、强极化效应等材料特性,特别是GaN异质结构中极高密度的二维电子气特性,共同促使氮化物半导体成为制造微波毫米波功率器件和高压电力电子器件的理想技术之一。然而在氮化物半导体器件中,如何在高电压、高结温下控制高密度二维电子气的输运存在很多困难,比如二维电子密度过高、温度过高或电压过高时,很多二维电子都会从异质结界面沟道中溢出,成为三维电子,导致
利用测得的通过边欧姆接触工艺制作的方形和圆形AlGaN/AlN/GaN场效应晶体管不同面积的肖特基电容电压特性和低漏源电压下的电流电压特性,发现由AlGaN/AlN/GaN界面极化电荷密度变化引起的极化库仑场散射与欧姆接触工艺息息相关,而且边欧姆接触大大降低了AlGaN/AlN/GaN异质结场效应晶体管中的极化库仑场散射。
基于氮化镓(GaN)的共振遂穿二极管(RTD)在高场下,有着高频率和高输出功率密度的特性,所以RTD有希望在太赫兹辐射和检测领域发挥重要作用。汇报在室温下基于铟铝氮(InAlN)/GaNRTD的仿真,并向InAlN/GaN/InAlN量子阱里引入缺陷能级,来研究负阻特性变化的趋势,并和传统铝稼氮(AlGaN)/GaN RTD相比较。仿真结果显示,当缺陷密度大于lO9 cm-3时,InAlN/GaN
本文提出了一种提高AlGaN/GaN HEMT的击穿电压的结构,即纳米沟道阵列。在栅漏间距为lm的情况下,含有纳米沟道阵列结构的器件的关态击穿电压达到105V,而无此结构的常规器件的击穿电压为54.5V。通过计算,纳米沟道阵列器件的栅漏之间的平均击穿场强达到1 MV/cm,大约是常规器件的二倍。
本文考虑到电场对AlGaN/AlN/GaN HFETs中二维电子气(2DEG)迁移率的影响,对低场迁移率模型进行了修正。基于quasi-2-D模型,对AlGaN/AlN/GaN HFETs的I-V特性进行了模拟计算,结果表明,使用修正后的迁移率模型计算得到的I-V特性与测试曲线拟合得较好。对线性区内2DEG电子迁移率随漏源偏压和沟道电场的变化进行了分析,发现在较高的漏源偏压和沟道电场下,应变极化梯
本文对Si衬底上插入了低温AlN应力缓冲层的GaN外延结构进行了研究,并在该外延结构中观察到了一种反常的P型导电现象。针对该现象,对比具有不同结构的样品进行研究。通过SIMS和变温Hall测试分析,P型现象主要是由于外延生长时高温AlN中的A1原子扩散进Si衬底所导致的。同时还观察到了低温AlN插入层存在低阻特性使得该结构在低温下(50K)存在导电类型从P型转化为N型的现象。
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