高质量GaN薄膜的MOCVD同质外延生长

来源 :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 | 被引量 : 0次 | 上传用户:truebyb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法,在GaN自支撑衬底上同质外延生长了GaN薄膜,得到高质量的GaN外延薄膜。X射线衍射(XRD)结果显示其(002)面摇摆曲线半高宽小于100弧秒,原子力显微镜(AFM)照片上能看到连续的二维台阶流形貌,其表面租糙度小于0.5nm,其位错密度低于l06cm-3。
其他文献
量子级联探测器(Quantum Cascade Detector-QCD)是一种新型的光伏型探测器。其工作原理是基于光激发的电子在耦合量子阱中子带间的跃迁以及不同量子阱之间的台阶状子带结构,从而允许吸收了红外光子而跃迁到激发态的电子通过隧穿和声子辅助驰豫形成单方向输运。QCD的优点:(1)这种光伏型探测器不需外加电场,因此没有暗电流,从而没有暗电流噪声,由于热噪声要比外加电场引起的暗电流的噪声小很
采用MOCVD技术在SiC衬底上生长了GaN基外延材料,并研究了衬底弯曲度与外延弯曲度的关系,结果表明GaN外延材料弯曲度随着SiC衬底弯曲度的增大而增大。利用弹性动力学模型,计算了外延不同GaN层厚度时通过外延所引入的弯曲度,以及不同SiC衬底厚度与外延片弯曲度之间的关系。外延引入的弯曲度随着外延层厚度的增大而增大:外延引入的弯曲度随着衬底厚度的减小而增大。研究了衬底弯曲度的方向对外延片弯曲度的
本文分析了以低温AlN插入层(700℃)作为应力缓冲层生长高阻Si衬底GaN外延的漏电流特性。通过对比两组不同结构的GaN外延层两端横向击穿测试,发现引入低温AlN插入层后,体材料漏电流显著上升,从而导致击穿电压下降。进一步的变温霍尔测试和二次离子质谱测试可以证实低温AlN插入层自身具有n型导电特性。这种11型导电特性导致了外延层漏电流上升而造成GaN层的提前导通。最后,通过空间电荷限制电流模型分
利用测得的方形和圆形ln0.18Al0.82N/AlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs)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,发现由欧姆接触工艺和栅偏压所引起的In0.18Al0.82N/AlN界面极化电荷的不规则分布产生了极化库仑场。同AlGaN/AlN/GaNHFET器件一样,该散射机制对方形和圆形的In0.18Al0.82N/AlN/GaN HFET器件中的二维
本文主要利用模拟软件对AlGaN/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)形成过程中施主表面态的影响进行研究,主要分析施主表面态电离过程及表面态能级位置、表面态密度的影响。模拟显示施主表面态为2DEG中电子来源,A1GaN厚度、施主表面态能级位置、施主表面态密度的改变影响AlGaN能带结构及2DEG密度。
通过对器件在Vds=OV条件下进行阶跃电应力测试,研究AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)在负棚压偏置条件下的退化机制。测试结果显示,当超过某一临界应力电压时,AlGaN/GaN HEMTs特性开始显著退化。该实验结果与逆压电极化效应引起晶格缺陷形成,从而导致器件特性退化的理论相符合。阶跃电应力测试结束后,对退化的器件进行特性表征,并将测试结果与器件施加应力之前的特性进行对比。分析表
传统的GaN基蓝光激光器上波导层在p-AlGaN电子阻挡层和p-AlGaN光学限制层之间,导致激光器中的应力较大,腔面出现分层现象,激光器的阈值电流密度较高。本文提出改变上波导层和p-AlGaN电子阻挡层的相对位置,有效地增大了激光器的量子阱限制因子,减小了激光器的吸收损耗和应力,得到了“原子级光洁”的激光器腔面。通过数值计算的方法优化了GaN基蓝光激光器中lnGaN波导层的厚度和In组分。在此基
本文通过Silvaco软件,仿真分析了栅结构参数的变化对AlGaN/GaN HEMT的性能影响,并优化栅结构得到适合Ka波段的高性能器件。优化得到fr为48GHz,fmax为13IGHz,35GHz增益为12.4dB。从而得到Ka波段高性能功率器件的结构尺寸,栅长为250nm,栅源间距为0.6μm,漏侧栅帽为0.3μn,源侧栅帽为0.2μm。
本文利用脉冲沉积MOCVD方法分别在planar和pss蓝宝石衬底上制备出了lnGaN多量子阱太阳电池,并测试了器件的IV特性。结果表明,pss衬底上制备的电池性能明显优于planar衬底,其转换效率达到了0.64%,开路电压和短路电流分别为2.25V和0.5840 mA/cm2。
功率放大器是无线通讯收发系统中最消耗功率的器件之一,设计一款高效率的功率放大器对于提高无线收发系统的效率具有重要意义。根据本实验室的AlGaN/GaN HEMI器件的测量结果,利用Agilent lCCAP软件对器件进行了小信号和大信号的提参和建模,并根据建立的模型利用Agilent ADS仿真软件设计了一款基于AlGaN/GaN HEMT器件的逆F类功率放大器。设计过程中,提出了在输入端加入一种