【摘 要】
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Ga2O3是一种很有吸引力的宽带隙半导体材料,由于其具有高击穿场强和超宽带隙,这使Ga2O3材料在制作高频大功率电子器件和深紫外日盲光电探测器方面前途一片光明。Ga2O3有五种常见的同分异构体,这五种常见的同分异构体中β-Ga2O3是最稳定也是研究最广泛的,β-Ga2O3晶体结构具有对称中心,但是却缺乏一些特殊性质,如压电性、铁电性等。我们要想在β-(AlxGa1-x)2O3/β-Ga2O3异质结
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Ga2O3是一种很有吸引力的宽带隙半导体材料,由于其具有高击穿场强和超宽带隙,这使Ga2O3材料在制作高频大功率电子器件和深紫外日盲光电探测器方面前途一片光明。Ga2O3有五种常见的同分异构体,这五种常见的同分异构体中β-Ga2O3是最稳定也是研究最广泛的,β-Ga2O3晶体结构具有对称中心,但是却缺乏一些特殊性质,如压电性、铁电性等。我们要想在β-(AlxGa1-x)2O3/β-Ga2O3异质结中得到高浓度的二维电子气（2DEG）,需要对β-(AlxGa1-x)2O3阻挡层进行大量的掺杂以及插入极薄的隔离层,同时还需要严格控制生长参数和突变的异质界面以及尖锐的掺杂轮廓。而?-(AlxGa1-x)2O3/?-Ga2O3异质结界面能够产生高浓度的二维电子气（2DEG）,所以载流子可以具有较高的迁移率,并且?-Ga2O3的生产成本较低,所以可以实现大范围的应用。为了进一步提高?-(AlxGa1-x)2O3/?-Ga2O3高电子迁移率晶体管（HEMT）的器件性能,本文主要研究?-(AlxGa1-x)2O3作为势垒层对?-(AlxGa1-x)2O3/?-Ga2O3异质结电子输运性质的影响,推导出了电中性条件下极化电荷密度和二维电子气（2DEG）浓度的表达式,接着介绍了一些散射理论,最后计算了合金无序散射、界面粗糙度散射、极性光学声子散射和随机偶极散射这四种散射对载流子迁移率的影响。本文从介绍?-(AlxGa1-x)2O3/?-Ga2O3异质结的结构和性质入手,通过建立的?-(AlxGa1-x)2O3/?-Ga2O3异质结的模型得出压电极化和极化面电荷的计算方法,然后通过电中性原理得出二维电子气（2DEG）浓度的计算方法,接着介绍了散射机制需要用到的一些散射理论,包括含时微扰理论、驰豫时间近似、玻尔兹曼输运方程、电导率和迁移率;最后通过计算不同散射下的载流子迁移率来研究?-(AlxGa1-x)2O3势垒层厚度和Al摩尔组分对载流子迁移率造成的影响。最后通过计算得出结论:在限制?-(AlxGa1-x)2O3/?-Ga2O3异质结中载流子迁移率中起主导作用的散射机制是界面粗糙度散射,合金无序散射对载流子迁移率的影响微乎其微,四种散射对载流子迁移率影响大小的关系为:界面粗糙度散射＞极性光学声子散射＞随机偶极散射＞合金无序散射;二维电子气（2DEG）浓度、合金无序散射、界面粗糙度散射、极性光学声子散射和随机偶极散射的载流子迁移率强弱是受?-(AlxGa1-x)2O3势垒层的厚度和Al摩尔组分共同影响的。图15幅,表2个,参考文献76篇。
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