AlGaN/GaN场板结构高电子迁移率晶体管的场板尺寸优化分析

对不同场板尺寸的AlGaN/GaN 场板结构高电子迁移率晶体管进行了研究,建立简化模型分析场板长度对沟道电场分布的影响.结果表明,调整钝化层厚度和场板长度都可以调制沟道电场的分布形状,当场板长度较小时,随着长度的增大器件击穿电压随之增加,而当长度增大到一定程度后器件击穿电压不再增加.通过优化场板长度,器件击穿电压提高了64%,且实验结果与模拟结果相符. 关键词： AlGaN/GaN 击穿电压 场板长度     

二维无规混合磁性系统磁特性的微磁学及Monte Carlo研究

采用能量极小原理的微磁学及Monte Carlo方法对异类自旋组成混合Heisenberg自旋体系进行模拟计算,研究了二维铁磁反铁磁无规混合系统的磁特性.发现了二维无规混合磁性系统存在M-H磁化曲线的阶梯效应.通过一维Ising模型及系统能量、自旋组态的研究,发现小自旋数目的反铁磁耦合系统是产生M-H阶梯效应的根本原因.     

Performance of La203/InA1N/GaN metal-oxide-semiconductor high electron mobility transistors

We report on the performance of La203/InA1N/GaN metal-oxide-semiconductor high electron mobility transistors （MOSHEMTs） and InA1N/GaN high electron mobility transistors （HEMTs）. The MOSHEMT presents a maximum drain current of 961 mA/mm at Vgs = 4 V and a maximum transconductance of 130 mS/mm compared with 710 mA/mm at Vgs = 1 V and 131 mS/mm for the HEMT device, while the gate leakage current in the reverse direction could be reduced by four orders of magnitude. Compared with the HEMT device of a similar geometry, MOSHEMT presents a large gate voltage swing and negligible current collapse.     

SiC/AlN上外延GaN薄膜的黄带发光与晶体缺陷的关系

利用室温光致发光(PL)技术研究了在6HSiC(0001)上用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)外延生长的GaN薄膜“黄带”发光(YL)特点,与扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)技术得到的GaN薄膜的表面形貌质量和内部结晶质量的结果相对照,表明“YL”发光强度与GaN薄膜的扩展缺陷多少直接相对应通过二次离子质谱(SIMS)技术获取的GaN薄膜中Ga元素深度分布揭示出镓空位(V_Ga)最可能是“YL”发光的微观来源分析认为,虽然宏观扩展缺陷(丝状缺陷、螺形位错等)和微观点缺陷V_Ga及其与杂质的络合物(complexes)都表现出与“YL”发射密切相关,但V_Ga及其与杂质的络合物更可能是“YL”发射的根本微观来源室温下获得的样品“YL”发射强度和光谱精细结构可用于分析GaN薄膜缺陷和晶体质量.     

Mg掺杂对AlGaN薄膜特性的影响

利用高精度x射线衍射和拉曼散射光谱，对MOCVD生长的不同Mg掺杂量的AlGaN薄膜的c轴 晶格常数、摇摆曲线和拉曼频移进行测量发现：当Mg掺杂剂量较小时，E2模式向 低频方向漂移表明张力应力有所增加，但是摇摆曲线和A1(LO)模式半高宽减小表 明薄膜质量有所提高；随着Mg掺杂剂量的增加，E2模式反向漂移表明此时薄膜中 存在压力应力，同时薄膜质量有所下降.最后根据拉曼频移和应力改变进行拟合得出相应的 线性表达式为Δσ＝-0298+0562·ΔE. 关键词： AlGaN:Mg 异质外延 x射线衍射 拉曼散射     

SiC衬底上外延GaN:Mg材料特性研究

利用扫描电子显微镜、拉曼散射光谱和光致发光谱对在SiC衬底上采用MOCVD异质外延的GaN:Mg薄膜特性进行研究发现：除了一部分Mg原子替代Ga原子呈现受主性外，大部分Mg原子以间隙原子状态（Mg_i）存在，并且在缺陷或者位错处大量聚集引起薄膜张力应力减小，薄膜在降温过程中由于应力不均匀会在部分区域内出现大量的裂纹；Mg的掺杂会加剧GaN无序化程度，致使薄膜质量变差；而室温下的PL谱测量表明蓝带发光由DAP（深施主—浅受主）复合引起，其中D为Mg_GaV_{N 关键词： GaN∶Mg 异质外延 扫描电子显微镜 拉曼散射 光致发光谱}     

基于I-V-T和C-V-T的GaN上Ni/Au肖特基接触特性研究

基于对制作在n-GaN上的肖特基二极管的变温,I-V测试和C-V测试,采用表面势垒减薄模型对肖特基二极管的电流输运特性进行了研究.试验结果表明,肖特基接触的电流输运机理非常复杂,在不同的温度条件和偏压条件下有着不同的电流输运机理.在此基础上对肖特基接触,I-V特性方程进行了修正,得到了很好的拟合曲线.试验表明,高温I-V法提取的势垒高度与常温C-V法提取的势垒高度接近于根据金属功函数得出的理论势垒高度值.     

Al2O3绝缘层的AlGaN/GaN MOSHEMT器件研究

在研制AlGaN/GaN HEMT器件的基础上,采用ALD法制备了Al2O3 AlGaN/GaN MOSHEMT器件.通过X射线光电子能谱测试表明在AlGaN/GaN异质结材料上成功淀积了Al2O3薄膜.根据对HEMT和MOSHEMT器件肖特基电容、器件输出以及转移特性的测试进行分析发现:所制备的Al2O3,薄膜与AlGaN外延层间界面态密度较小,因而MOSHEMT器件呈现出较好的栅控性能;其次,该器件的栅压可以加至 3 V,此时的最大饱和电流达到800 mA/mm,远远高于肖特基栅HEMT器件的最大输出电流;而且栅漏反偏状态下的泄漏电流却减小了两个数量级,提高了器件的击穿电压,通过进一步分析认为泄漏电流主要来源于Fowler-Nordheim隧穿.     

A study of GaN MOSFETs with atomic-layer-deposited A1203 as the gate dielectric

Accumulation-type GaN metal-oxide-semiconductor field-effect transistors （MOSFETs） with atomic-layerdeposited Al₂O₃ gate dielectrics are fabricated.The device,with atomic-layer-deposited Al₂O₃ as the gate dielectric,presents a drain current of 260 mA/mm and a broad maximum transconductance of 34 mS/mm,which are better than those reported previously with Al₂O₃ as the gate dielectric.Furthermore,the device shows negligible current collapse in a wide range of bias voltages,owing to the effective passivation of the GaN surface by the Al₂O₃ film.The gate drain breakdown voltage is found to be about 59.5 V,and in addition the channel mobility of the n-GaN layer is about 380 cm2 /Vs,which is consistent with the Hall result,and it is not degraded by atomic-layer-deposition Al₂O₃ growth and device fabrication.     

Performance of La₂O₃/InAlN/GaN metal-oxide-semiconductor high electron mobility transistors

We report on the performance of La2O3/InAlN/GaN metal-oxide-semiconductor high electron mobility transistors(MOSHEMTs) and InAlN/GaN high electron mobility transistors(HEMTs).The MOSHEMT presents a maximum drain current of 961 mA/mm at Vgs = 4 V and a maximum transconductance of 130 mS/mm compared with 710 mA/mm at Vgs = 1 V and 131 mS/mm for the HEMT device,while the gate leakage current in the reverse direction could be reduced by four orders of magnitude.Compared with the HEMT device of a similar geometry,MOSHEMT presents a large gate voltage swing and negligible current collapse.