首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 953 毫秒
1.
研究了在GaN缓冲层中插入40 nm厚高温AlN层的GaN外延层和AlGaN/GaN异质结材料, AlN插入层可以增加GaN层的面内压应力并提高AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)的电学特性. 在精确测量布拉格衍射角的基础上定量计算了压应力的大小. 增加的压应力一方面通过增强GaN层的压电极化电场, 提高了AlGaN/GaN异质结二维电子气(2DEG)面密度, 另一方面使AlGaN势垒层对2DEG面密度产生的两方面影响相互抵消. 同时, 这种AlN插入层的采用降低了GaN与AlGaN层之间的 关键词: 高温AlN插入层 AlGaN/GaN异质结 二维电子气 应力  相似文献   

2.
席光义  任凡  郝智彪  汪莱  李洪涛  江洋  赵维  韩彦军  罗毅 《物理学报》2008,57(11):7238-7243
利用金属有机气相外延(MOVPE)技术生长了具有不同AlGaN表面坑状缺陷和GaN缓冲层位错缺陷密度的AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)样品,并对比研究了两种缺陷对器件栅、漏延迟电流崩塌效应的影响.栅延迟测试表明,AlGaN表面坑状缺陷会引起栅延迟电流崩塌效应和源漏电阻的增加,而且表面坑状缺陷越多,栅延迟电流崩塌程度和源漏电阻的增加越明显.漏延迟测试显示,AlGaN表面坑状缺陷对漏延迟电流崩塌影响不大,而GaN缓冲层位错缺陷主要影响漏延迟电流崩塌.研究结果表明,AlGaN表面坑状缺陷和Ga 关键词: AlGaN/GaN HEMT 电流崩塌 坑状缺陷 位错缺陷  相似文献   

3.
张力  林志宇  罗俊  王树龙  张进成  郝跃  戴扬  陈大正  郭立新 《物理学报》2017,66(24):247302-247302
GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)相对较低的击穿电压严重限制了其大功率应用.为了进一步改善器件的击穿特性,通过在n-GaN外延缓冲层中引入六个等间距p-GaN岛掩埋缓冲层(PIBL)构成p-n结,提出一种基于p-GaN埋层结构的新型高耐压AlGaN/GaN HEMT器件结构.Sentaurus TCAD仿真结果表明,在关态高漏极电压状态下,p-GaN埋层引入的多个反向p-n结不仅能够有效调制PIBL AlGaN/GaN HEMT的表面电场和体电场分布,而且对于缓冲层泄漏电流有一定的抑制作用,这保证了栅漏间距为10μm的PIBL HEMT能够达到超过1700 V的高击穿电压(BV),是常规结构AlGaN/GaN HEMT击穿电压(580 V)的3倍.同时,PIBL结构AlGaN/GaN HEMT的特征导通电阻仅为1.47 m?·cm~2,因此获得了高达1966 MW·cm~(-2)的品质因数(FOM=BV~2/R_(on,sp)).相比于常规的AlGaN/GaN HEMT,基于新型p-GaN埋岛结构的HEMT器件在保持较低特征导通电阻的同时具有更高的击穿电压,这使得该结构在高功率电力电子器件领域具有很好的应用前景.  相似文献   

4.
谷文萍  张进城  王冲  冯倩  马晓华  郝跃 《物理学报》2009,58(2):1161-1165
采用60Co γ射线辐射源对非钝化保护的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件进行了1 Mrad(Si)的总剂量辐射,实验发现辐射累积剂量越大,器件尺寸越小,器件饱和漏电流和跨导下降越明显,同时辐射后器件栅泄漏电流明显增大,而阈值电压变化很小. 对辐射前后器件的沟道串联电阻和阈值电压变化的分析表明,辐射感生表面态负电荷的产生是造成AlGaN/GaN HEMT器件电特性退化的主要原因之一. 关键词: AlGaN/GaN HEMT器件 γ射线辐射 表面态  相似文献   

5.
王冲  全思  马晓华  郝跃  张进城  毛维 《物理学报》2010,59(10):7333-7337
深入研究了两种增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)高温退火前后的直流特性变化.槽栅增强型AlGaN/GaN HEMT在500 ℃ N2中退火5 min后,阈值电压由0.12 V正向移动到0.57 V,器件Schottky反向栅漏电流减小一个数量级.F注入增强型AlGaN/GaN HEMT在 400 ℃ N2中退火2 min后,器件阈值电压由0.23 V负向移动到-0.69 V,栅泄漏电流明显增大.槽栅增强型器件退火过程中Schottky有效势垒  相似文献   

6.
N极性GaN/AlGaN异质结二维电子气模拟   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王现彬  赵正平  冯志红 《物理学报》2014,63(8):80202-080202
通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,较系统地研究了GaN沟道层、AlGaN背势垒层、Si掺杂和AlN插入层对N极性GaN/AlGaN异质结中二维电子气(2DEG)的影响,分析表明,GaN沟道层厚度、AlGaN背势垒层厚度及Al组分变大都能一定程度上提高二维电子气面密度,AlGaN背势垒层的厚度和Al组分变大也可提高二维电子气限阈性,且不同的Si掺杂形式对二维电子气的影响也有差异,而AlN插入层在提高器件二维电子气面密度、限阈性等方面表现都较为突出,在模拟中GaN沟道层厚度小于5nm时无法形成二维电子气,超过20nm后二维电子气面密度趋于饱和,而AlGaN背势垒厚度超过40nm后二维电子气也有饱和趋势,对均匀掺杂和delta掺杂而言AlGaN背势垒层Si掺杂浓度超过5×10~(19)cm~(-3)后2DEG面密度开始饱和,而厚度为2nmAlN插入层的引入会使2DEG面密度从无AlN插入层时的0.93×10~(13)cm~(-2)提高到1.17×10~(13)cm~(-2)。  相似文献   

7.
王平亚  张金风  薛军帅  周勇波  张进成  郝跃 《物理学报》2011,60(11):117304-117304
文章研究了InAlN/GaN和引入AlN界面插入层形成的InAlN/AlN/GaN材料的输运性质. 样品均在蓝宝石上以脉冲金属有机物化学气相淀积法生长,霍尔迁移率变温特性具有典型的二维电子气(2DEG)特征. 综合各种散射机理包括声学形变势散射、压电散射、极性光学声子散射、位错散射、合金无序散射和界面粗糙度散射,理论分析了温度对迁移率的影响,发现室温下两种材料中2DEG支配性的散射机理都是极性光学波散射和界面粗糙度散射;AlN插入层对InAlN/GaN材料迁移率的改善作用一方面是免除2DEG的合金无序散射,另外还显著改善异质界面,抑制了界面粗糙度散射. 考虑到2DEG密度也是影响其迁移率的重要因素,结合实验数据给出了晶格匹配InAlN/GaN和InAlN/AlN/GaN材料的2DEG迁移率随电子密度变化的理论上限. 关键词: InAlN/GaN 二维电子气 迁移率  相似文献   

8.
王冲  全思  张金凤  郝跃  冯倩  陈军峰 《物理学报》2009,58(3):1966-1970
分析了栅槽深度对AlGaN/GaN HEMT特性的影响,并对不同栅槽深度的器件特性进行了模拟,得到了器件饱和电流、最大跨导和阈值电压随栅槽深度的变化规律.当槽栅深度增大,器件饱和电流逐渐下降,而最大跨导逐渐增大,阈值电压向X轴正方向移动.研制出不同栅槽深度的蓝宝石衬底AlGaN/GaN HEMT,用实验数据验证了得到的不同栅槽深度器件特性变化规律.从刻蚀损伤和刻蚀引入界面态的角度分析了模拟与实验规律产生差别的原因. 关键词: 高电子迁移率晶体管 AlGaN/GaN 槽栅器件  相似文献   

9.
利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)在蓝宝石衬底上生长了高阻GaN薄膜。对GaN成核层生长的反应室压力、生长时间和载气类型对GaN缓冲层电学特性的影响进行了分析。实验结果表明,延长GaN成核层的生长时间,降低成核层生长时的反应室压力,载气由H2换为N2都会得到高阻的GaN缓冲层。样品的方块电阻Rs最高为2.49×1011 Ω/□。以高阻GaN样品为衬底制备了AlGaN/AlN/GaN结构HEMT器件,迁移率最高达1 230 cm2/(V·s)。  相似文献   

10.
首先通过一维自洽求解薛定谔/泊松方程,研究了AlGaN/GaN双异质结构中AlGaN背势垒层Al组分和厚度对载流子分布特性的影响.其次利用低压MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长出具有不同背势垒层的AlGaN/GaN双异质结构材料,通过汞探针CV测试验证了理论计算的正确性.理论计算和实验结果均表明,随着背势垒层Al组分的提高和厚度的增加,主沟道中的二维电子气面密度逐渐减小,寄生沟道的二维电子气密度逐渐增加;背势垒层Al组分的提高和厚度的增加能有效的增强主沟道的二维电子气限域性,但是却带来了较高的 关键词: AlGaN/GaN 双异质结构 限域性 寄生沟道  相似文献   

11.
张金风  毛维  张进城  郝跃 《中国物理 B》2008,17(7):2689-2695
To reveal the internal physics of the low-temperature mobility of two-dimensional electron gas (2DEG) in Al- GaN/GaN heterostructures, we present a theoretical study of the strong dependence of 2DEG mobility on Al content and thickness of AlGaN barrier layer. The theoretical results are compared with one of the highest measured of 2DEG mobility reported for AlGaN/GaN heterostructures. The 2DEG mobility is modelled as a combined effect of the scat- tering mechanisms including acoustic deformation-potential, piezoelectric, ionized background donor, surface donor, dislocation, alloy disorder and interface roughness scattering. The analyses of the individual scattering processes show that the dominant scattering mechanisms are the alloy disorder scattering and the interface roughness scattering at low temperatures. The variation of 2DEG mobility with the barrier layer parameters results mainly from the change of 2DEG density and distribution. It is suggested that in AlGaN/GaN samples with a high Al content or a thick AlGaN layer, the interface roughness scattering may restrict the 2DEG mobility significantly, for the AlGaN/GaN interface roughness increases due to the stress accumulation in AlGaN layer.  相似文献   

12.
周利刚  沈文忠 《物理学报》2009,58(10):6863-6872
研究了GaN/AlGaN异质结构中的双带(中、远)红外探测及光子频率上转换特性.通过光致发光光谱确认GaN/AlGaN探测器结构中AlGaN本征层的Al组分,讨论了不同Al组分GaN/AlGaN异质结的导带带阶界面功函数差.在拟合单周期GaN/AlGaN探测器中红外和远红外波段响应谱的基础上,研究多周期GaN/AlGaN探测器与GaN/AlGaN发光二极管集成结构的中红外和远红外光子频率上转换效率与GaN发射层厚度、AlGaN本征层厚度、紫光光子出射效率、内量子效率、空间频率和发射层掺杂浓度间的关系,优化 关键词: 双带红外探测 光子频率上转换 响应谱 GaN/AlGaN  相似文献   

13.
A strain-compensated InGaN quantum well(QW) active region employing a tensile AlGaN barrier is analyzed.Its spectral stability and efficiency droop for a dual-blue light-emitting diode(LED) are improved compared with those of the conventional InGaN/GaN QW dual-blue LEDs based on a stacking structure of two In0.18Ga0.82N/GaN QWs and two In0.12Ga0.88N/GaN QWs on the same sapphire substrate.It is found that the optimal performance is achieved when the Al composition of the strain-compensated AlGaN layer is 0.12 in blue QW and 0.21 in blue-violet QW.The improvement performance can be attributed to the strain-compensated InGaN-AlGaN/GaN QW,which can provide a better carrier confinement and effectively reduce leakage current.  相似文献   

14.
Strain-compensated InGaN quantum well (QW) active region employing tensile AlGaN barrier is analyzed. Its spectral stability and efficiency droop for dual-blue light-emitting diode (LED) are improved compared with those of the conventional InGaN/GaN QW dual-blue LED based on stacking structure of two In0.18Ga0.82N/GaN QWs and two In0.12Ga0.88N/GaN QWs on the same sapphire substrate. It is found that the optimal performance is achieved when the Al composition of strain-compensated AlGaN layer is 0.12 in blue QW and 0.21 in blue-violet QW. The improvement performance can be attributed to the strain-compensated InGaN-AlGaN/GaN QW that can provide a better carrier confinement and effectively reduce leakage current.  相似文献   

15.
Rectangular Schottky drain AlGaN/AlN/GaN heterostructure field-effect transistors (HFETs) with different gate contact areas and conventional AlGaN/AlN/GaN HFETs as control were both fabricated with same size. It was found there is a significant difference between Schottky drain AlGaN/AlN/GaN HFETs and the control group both in drain series resistance and in two-dimensional electron gas (2DEG) electron mobility in the gate-drain channel. We attribute this to the different influence of Ohmic drain contacts and Schottky drain contacts on the strained AlGaN barrier layer. For conventional AlGaN/AlN/GaN HFETs, annealing drain Ohmic contacts gives rise to a strain variation in the AlGaN barrier layer between the gate contacts and the drain contacts, and results in strong polarization Coulomb field scattering in this region. In Schottky drain AlGaN/AlN/GaN HFETs, the strain in the AlGaN barrier layer is distributed more regularly.  相似文献   

16.
陈谦  李群  杨莺 《物理学报》2019,68(1):17301-017301
InAlN/AlN/GaN异质结中,名义上的AlN插入层实为Ga含量很高的AlGaN层, Al, Ga摩尔百分比决定了电子波函数与隧穿几率,因此影响与InAlN/AlGaN势垒层有关的散射机制.本文通过求解薛定谔-泊松方程与输运方程,研究了AlGaN层Al摩尔百分含量对InAlN组分不均匀导致的子带能级波动散射、导带波动散射以及合金无序散射三种散射机制的影响.结果显示:当Al含量由0增大到1,子带能级波动散射强度与合金无序散射强度先增大后减小,导带波动散射强度单调减小;在Al含量为0.1附近的小组分范围内,合金无序散射是限制迁移率的主要散射机制,该组分范围之外,子带能级波动散射是限制迁移率的主要散射机制;当Al摩尔百分含量超过0.52,三种散射机制共同限制的迁移率超过无插入层结构的迁移率, AlGaN层显示出对迁移率的提升作用.  相似文献   

17.
郭海君  段宝兴  袁嵩  谢慎隆  杨银堂 《物理学报》2017,66(16):167301-167301
为了优化传统Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistors,HEMTs)器件的表面电场,提高击穿电压,本文提出了一种具有部分本征GaN帽层的新型Al GaN/GaN HEMTs器件结构.新型结构通过在Al GaN势垒层顶部、栅电极到漏电极的漂移区之间引入部分本征GaN帽层,由于本征GaN帽层和Al GaN势垒层界面处的极化效应,降低了沟道二维电子气(two dimensional electron gas,2DEG)的浓度,形成了栅边缘低浓度2DEG区域,使得沟道2DEG浓度分区,由均匀分布变为阶梯分布.通过调制沟道2DEG的浓度分布,从而调制了Al GaN/GaN HEMTs器件的表面电场.利用电场调制效应,产生了新的电场峰,且有效降低了栅边缘的高峰电场,Al GaN/GaN HEMTs器件的表面电场分布更加均匀.利用ISE-TCAD软件仿真分析得出:通过设计一定厚度和长度的本征GaN帽层,Al GaN/GaN HEMTs器件的击穿电压从传统结构的427 V提高到新型结构的960 V.由于沟道2DEG浓度减小,沟道电阻增加,使得新型Al GaN/GaN HEMTs器件的最大输出电流减小了9.2%,截止频率几乎保持不变,而最大振荡频率提高了12%.  相似文献   

18.
Ni/Au Schottky contacts on AlN/GaN and AlGaN/GaN heterostructures are fabricated.Based on the measured current–voltage and capacitance–voltage curves,the electrical characteristics of AlN/GaN Schottky diode,such as Schottky barrier height,turn-on voltage,reverse breakdown voltage,ideal factor,and the current-transport mechanism,are analyzed and then compared with those of an AlGaN/GaN diode by self-consistently solving Schrdinger’s and Poisson’s equations.It is found that the dislocation-governed tunneling is dominant for both AlN/GaN and AlGaN/GaN Schottky diodes.However,more dislocation defects and a thinner barrier layer for AlN/GaN heterostructure results in a larger tunneling probability,and causes a larger leakage current and lower reverse breakdown voltage,even though the Schottky barrier height of AlN/GaN Schottky diode is calculated to be higher that of an AlGaN/GaN diode.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号