InAIAs／GaSbAs／InPDHBT与InP／GaSbAs／InPDHBT性能比较分析

双异质结双极晶体管（DHBT）的性能与发射区-基区（E．B）异质结和基区．集电区（B．C）异质结的能带突变类型关系密切,本文基于热场发射．扩散模型,对两类不同能带结构类型的新型DHBT的性能做了比较分析．结论表明：与作为当今研究热点的E．B和B．C异质结构均为全交错II型能带结构的InP／GaSbAs／InPDHBT的性能相比,E．B异质结采用传统I型、B．C异质结采用交错II型的一类新型能带结构的InAlAs／GaSbAs／InPDHBT虽然在开启电压上更高,但具有更好的电流驱动能力、直流增益和高频性能．     

InP/In0.53Ga0.47As/InP双异质结双极型晶体管的仿真与分析

运用Silvaco-TCAD软件构建了InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP双异质结双极型晶体管模型,研究了掺杂浓度、厚度以及温度对器件特性的影响.结果表明:双异质结双极型晶体管DHBT的开启电压能达到约0.4V,当浓度达到4×10^(19) cm^(-3)的时候,电流增益可以达到一个最佳状态,其峰值能达到约125左右,且浓度对截止频率以及最高振荡频率没有太大的影响;当增大基区厚度时,电流增益会减小,改变厚度能够使DHBT输出特性得以提升,并且提高基区电流的注入;双异质结双极型晶体管具有很好的温度稳定性.     

Self-consistent analysis of double-δ-doped InAlAs/InGaAs/InP HEMTs

We have carried out a theoretical study of double-5-doped InAlAs/InGaAs/InP high electron mobility transistor （HEMT） by means of the finite differential method. The electronic states in the quantum well of the HEMT are calculated self-consistently. Instead of boundary conditions, initial conditions are used to solve the Poisson equation. The concentration of two-dimensional electron gas （2DEG） and its distribution in the HEMT have been obtained. By changing the doping density of upper and lower impurity layers we find that the 2DEG concentration confined in the channel is greatly affected by these two doping layers. But the electrons depleted by the Schottky contact are hardly affected by the lower impurity layer. It is only related to the doping density of upper impurity layer. This means that we can deal with the doping concentrations of the two impurity layers and optimize them separately. Considering the sheet concentration and the mobility of the electrons in the channel, the optimized doping densities are found to be 5 × 10^12 and 3× 10^12 cm^-2 for the upper and lower impurity layers, respectively, in the double-5-doped InAlAs/InGaAs/InP HEMTs.     

异质结界面电荷对突变InP/InGaAs异质结双极晶体管热场发射影响研究

异质结界面电荷的存在改变了异质结的内建势, 这引起了界面势垒尖峰高度和形状的扰动, 从而使异质结界面载流子的输运产生相应的变化, 最终导致异质结双极晶体管 (HBT) 性能的改变. 基于热场发射-扩散模型, 对异质结界面电荷对InP/InGaAs HBT性能的改变做了研究, 得到结论是正极性的界面电荷有利于InP/InGaAs HBT的直流和高频特性的改善, 而负极性的界面电荷则使器件的直流和高频特性变差. 关键词： InP/InGaAs异质结双极晶体管 界面电荷 内建势 热场发射     

一种InP双异质结双极晶体管小信号物理模型及其提取方法

研究了InP双异质结双极晶体管（DHBT）的能带结构对集电极电容的影响,解决了传统方法不能准确提取InP DHBT集电极电容的问题.考虑了基极-发射极和集电极-发射极引线间的交叠电容,并从物理上区分了InP DHBT的本征电阻、外部电阻与寄生电阻,建立了一个基于物理的InP基DHBT小信号模型.同时提出了一套直接提取模型参数的方法,该方法无需引入数学优化,具有清晰的物理意义.提取的结果在很宽的偏置范围内准确地拟合了器件特性,验证了模型的准确性与提取方法的有效性. 关键词： InP双异质结双极晶体管 集电极电容 小信号模型 参数提取     

Au-Zn,TiPdAu电极对InGaAsP/InP双异质结发光管可靠性影响的研究

本文用AES研究了P-InP/TiPdAu热处理前后的界面特性,结果表明:TiPd层对Au的内扩散和In的扩散有阻挡作用。以TiPdAu作InGaAsP/InP双异质结发光管的p面电极、镀Au作热沉,采用In焊料,研究了器件的可靠性问题,在室温大气气氛中;70℃存储,70～80℃带电老化,三种条件下长时间考核结果表明:器件的I-V特性正常,末见正向压降明显变化。还比较了Au-Zn材料作p面电极用TiPdAu作肖脱基势垒限制层制成的器件和用TiPdAu作电极材料制成的深Zn扩散型器件在老化过程中的特性变化,后二种结构的器件,在长期老化过程中,有源区中有大面积DSD生长和增殖。     

一种基于能带工程设计的CaAsSb/InP异质结双极晶体三极管

异质结晶体三极管（HBT）的性能与其材料体系密不可分，利用能带工程可以大大优化器件的结构，提高器件性能，文章从分析HBT的能带结构及设计要求入手，介绍了一种利用能带工程设计的基于GaAsSb/InP材料体系的新型HBT器件的结构及其性能，分析了该器件与其它材料体系器件相比所具有的优异特性，说明了对HBT的各区材料，其带边的相对位置所起的重要作用，最后，文章还报道了近期的实验情况，说明了GaAsSb/InP体系HBT的实际性能与理论预言一致。     

V2O5电极修饰对C60/Pentacene双层异质结场效应晶体管性能的影响

制备了用过渡金属氧化物V₂O₅修饰Al源、漏电极的C₆₀/Pentacene双层异质结有机场效应管.该构型器件与未修饰器件相比,呈现出典型的双极型晶体管传输特性.电子迁移率和空穴迁移率分别达到8.6×10^-2cm²/V·s^-1和6.4×10^-2cm²/V·s^-1,阈值电压分别为25 V和-25 V.器件性能改善的原因主要是由于插入V₂O₅修饰层后,可以明显降低Al电极与Pentacene之间的接触势垒,提高空穴的有效注入,从而使电子和空穴的注入接近平衡.研究表明,采用V₂O₅修饰电极方法,是制备低成本、高性能的双极型有机场效应管并实现其商业应用的有效途径.     

场助InGaAsP/InP异质结半导体光电阴极的研究

本文通过对InGaAsP/InP场助异质结半导体光电阴极的材料生长、场助肖特基结的制备及阴极激活等工艺的系统研究,研制出具有较高光谱响应的半导体光电阴极,生长出优于文献报道的晶格失配率标准的材料,得到相当80年代国际水平理想因子值的场助肖特基结,用实验数据介绍提高量子效率数量级的方法和条件.研究结果表明场助异质半导体光电阴极是在红外波段很有潜力的光电发射体.     

As压调制的InAlAs超晶格对InAs纳米结构形貌的影响

利用固源分子束外延设备生长出InAs/InAlAs/InP(001)纳米结构材料, 探讨了As压调制的InAlAs超晶格对InAs纳米结构形貌的影响. 结果表明, As压调制的InAlAs超晶格能控制InAs量子线的形成, 导致高密度均匀分布的量子点的生长. 结果有利于进一步理解量子点形貌控制机理. 分析认为, InAs纳米结构的形貌主要由InAlAs层的各向异性应变分布和In吸附原子的各向异性扩散所决定.     

Impact of gate offset in gate recess on DC and RF performance of InAlAs/InGaAs InP-based HEMTs

A set of 100-nm gate-length InP-based high electron mobility transistors (HEMTs) were designed and fabricated with different gate offsets in gate recess. A novel technology was proposed for independent definition of gate recess and T-shaped gate by electron beam lithography. DC and RF measurement was conducted. With the gate offset varying from drain side to source side, the maximum drain current (I_ds,max) and transconductance (g_m,max) increased. In the meantime, f_T decreased while f_max increased, and the highest f_max of 1096 GHz was obtained. It can be explained by the increase of gate-source capacitance and the decrease of gate-drain capacitance and source resistance. Output conductance was also suppressed by gate offset toward source side. This provides simple and flexible device parameter selection for HEMTs of different usages.     

Fabrication of highly luminescent InP/Cd and InP/CdS quantum dots

Highly luminescent InP/Cd and InP/CdS core-shell QDs were fabricated by sequential addition of cadmium acetylacetonate and dodecanethiol to InP core solutions, which showed a red-shift in absorption and emission. ICP measurement revealed the existence of cadmium and TEM images showed the increased size of InP/CdS QDs. PXRD data identified zinc blend structures of InP and InP/CdS QDs, which indexed to the (1 1 1), (2 2 0) and (3 1 1) planes. The slight shift of peaks between InP and InP/CdS QDs can demonstrate the existence of CdS shell structures.     

InGaAs/InAlAs多量子阱脊形波导及定向耦合器光波特性准矢量分析

提出了一种基于级数展开的三维准矢量束传播法(SE-QV-BPM)用以分析由InGaAs/InAlAs多量子阱构成的脊形光波导及定向耦合器.结果表明，刻蚀深度相同时，TM模比TE模在水平方向限制强，且TM模的模场在波导角上出现畸变；波导间距相同时，定向耦合器TM波的耦合长度大于TE波的耦合长度，对偏振态敏感.分析获得了浅/深刻脊形光波导承载的准矢量TE/TM基模、定向耦合器承载的TE/TM偶/奇模的模场分布及其有效折射率，模拟了光场在定向耦合器中的传输演变情况.另外，SE-QV-BPM导出矩阵小，计算效率高 关键词： 级数展开 准矢量束传播法 多量子阱 InGaAs/InAlAs     

场助InP／InGaAsP／InP半导体光电阴极异质结能带的计算

采用双曲型的渐变函数,同时考虑加偏压时引起的阴极表面空间电荷区的变化,对场助InP/TnGaAsP/InP半导体光电阴极异质结的能带结构进行了详细的分析和计算,得到了在不同材料参数时,异质结能带结构的分布曲线.计算结果指出了达到理想的异质结传输效率时,发射层的厚度和掺杂浓度、吸收层的掺杂浓度、异质结界面处渐变区宽度以及场助偏压应满足的条件.它有助于场助半导体光电阴极的结构设计和材料参数的选择.     

低温InGaAs/InAlAs多量子阱的分子束外延生长与表征

采用气源分子束外延(GSMBE)生长了低温InGaAs材料,研究了生长温度及As压对InGaAs材料性质的影响,得到优化的生长条件为:生长温度为300 ℃、As压为77.3 kPa。通过Be掺杂,并采用In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As多量子阱结构,将材料的方块电阻提高到1.632106 /Sq,载流子数密度降低至1.0581014 cm-3。X射线衍射结果表明:InGaAs多量子阱材料具有较高的晶体质量。这种Be掺杂InGaAs多量子阱材料缺陷密度大且电阻率高,是制作太赫兹光电导天线较理想的基质材料。收稿日期:; 修订日期:     

Enhanced ferromagnetism by preventing antiferromagnetic MnO2 in InP:Be/Mn/InP:Be triple layers fabricated using molecular beam epitaxy

The p-type InP:Be/Mn/InMnP:Be triple epilayers were prepared using MBE to increase T_c (>300 K) by preventing MnO₂. After milling 1–3 nm of epilayers thickness from the top surface, the transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) revealed no MnO₂ and precipitates, and TEM and XRD results coincide with results of ferromagnetism. The enhanced ferromagnetic transition at >300 K corresponds to InMnP:Be. The increased ferromagnetic coupling without MnO₂ is considered to originate from the increased p–d hybridation. These results demonstrate that InP-based ferromagnetic semiconductor layers having enhanced ferromagnetism can be formed by above process.