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近年来,随着对非极性GaN基量子阱器件的深入研究,研究人员观察到其二维电子气输运特性具有显著的各向异性.典型的非极性GaN异质结的表面和界面具有密集条形显微形貌,可能导致受界面粗糙度散射影响的二维电子气迁移率在平行和垂直于条形形貌的两个方向上截然不同.
非极性AlGaN/GaN异质结中各向异性的界面粗糙度散射
【摘 要】
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近年来,随着对非极性GaN基量子阱器件的深入研究,研究人员观察到其二维电子气输运特性具有显著的各向异性.典型的非极性GaN异质结的表面和界面具有密集条形显微形貌,可能导致受界面粗糙度散射影响的二维电子气迁移率在平行和垂直于条形形貌的两个方向上截然不同.
【机 构】
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西安电子科技大学微电子学院,宽带隙半导体材料与器件教育部重点学科实验室,西安71007l
【出 处】
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第13届全国MOCVD学术会议
【发表日期】
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2014年2期
其他文献
随着技术的进步和需求的增加,高质量薄膜材料的制备技术有了很大的发展.在宽禁带半导体材料中,AlGaN材料因为其高频率、大功率、耐高温、化学稳定性好及可以在强辐射环境中工作等特点的受到了人们越来越多的关注[1].此外,高质量的AlN薄膜还具有极高的超声传输速度、较小的声波损耗、相当大的压电耦合常数,与Si、GaAs相近的热膨胀系数等特点.
会议
本研究课题组从InN材料的生长晶格动力学理论模拟计算出发,提出了双铟原子预沉积及渗透氮化的生长方法.该方法己在理论上证明相比传统InN薄膜外延生长方法有许多优点.为了在实验上研究使用该方法的生长过程中InN的生长行为,我们设计并使用MOCVD设备进行了多组生长实验.
会议
InN是性能优良的半导体材料.在Ⅲ族氮化物中,InN具有最高的峰值和饱和电子漂移速率,最窄的禁带宽度(0.7eV)等.这使得InN在高速高频电子器件、红外光电子器件、全彩显示、高效率太阳能电池等领域具有重要的应用价值.然而,高质量InN材料很难制备,InN材料的研究还很不充分.
会议
InN以其极高的的电子迁移率和饱和漂移速率、较小的电子有效质量和较窄的禁带宽度等特点,在高速电子器件和太阳能电池等光电子领域有着广阔的应用前景[1][2].然而,由于InN分解温度较低、化学计量不稳定以及缺少晶格匹配的衬底,高质量的InN薄膜制备非常困难[3].
会议
AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)现在受到越来越多的重视,但是异质外延获得的GaN材料中存在较高的缺陷密度,而同质外延中再生长界面处存在C、O、Si等杂质污染的问题[1][2][3].本文用MOCVD对比生长了GaN缓冲层采用生长/热分解交替循环工艺的A样品和传统生长的B样品(图1),并且研究了A、B两样品的表面形貌、结晶质量、电特性.
会议
GaN薄膜的应用范围广泛,MOCVD是生长GaN薄膜的重要技术,研究GaN薄膜的生长机制对于提高薄膜质量具有重要意义.本研究运用分子动力学模拟技术,采用Tersoff原子间势函数,研究了薄膜生长温度和V/Ⅲ组分比例对(0001)方向GaN薄膜生长初期表面形貌粗糙度的影响规律.
对于传统的三元合金AlGaN/GaN异质结构,在保持高二维电子气(2DEG)迁移率的前提下要 尽可能提高其浓度,这就需要提高Al的组分.但在常规混晶AlGaN的情况下,铝组分超过一定值时晶体质量大幅下降,导致迁移率大幅下降,不能为器件所用.
会议
利用低压MOCVD技术在硅衬底上生长了1.4um厚GaN材料,在高温GaN生长中插入一层AlN,成功消除了GaN表面的微裂,并研究了插入层温度对GaN外延薄膜残余应力的影响.为了研究不同温度AlN插入层对GaN外延层应力的影响,生长了两个具有不同温度的AlN插入层的样品.
会议
引起常规AlGaN/GaN HEMT器件栅电流的主要机制为肖特基势垒隧穿和热电子发射,两者发生概率均与势垒高度密切相关.常规AlGaN/GaN HEMT势垒高度约为1eV,栅极正偏电压较大时会出现正向导通,使器件无法在较大偏压下工作[1].为抑制栅电流,提出一种AlGaN势垒层Al组分渐变的AlGaN/GaN HEMT结构,其中势垒层厚度22nm,栅源、栅漏距离均为3 μ m.
会议
本文研究了势垒层生长压力和气氛对AlGaN/GaN HEMT二维电阻气方块电阻的影响.100Torr生长压力表面形貌最好,方块电阻也最小.氢气比例23.5％时,方块电阻也最小.引言：AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在高频高压微电子器件领域有很大的应用潜力[1].AlN插入层[2],AlGaN势垒层优化[3]等都被报道用来改善AlGaN/GaN HEMT 2DEG的性质.本文改变Al
会议