Al2O3绝缘栅AlGaN/GaN MOS-HEMT器件温度特性研究

采用原子层淀积(ALD)实现了10nm Al₂O₃为栅介质的高性能AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOS-HEMT). 通过对MOS-HEMT器件和传统MES-HEMT器件室温特性的对比,验证了新型MOS-HEMT器件饱和电流和泄漏电流的优势. 通过分析MOS-HEMT器件在30—180℃之间特性的变化规律,与国内报道的传统MES-HEMT器件随温度退化程度对比,得出了器件饱和电流和跨导的退化主要是由于输运特性退化造成的,证明栅介质减小了引 关键词： 原子层淀积 AlGaN/GaN MOS-HEMT器件 温度特性     

Improvement of breakdown characteristics of an A1GaN/GaN HEMT with a U-type gate foot for millimeter-wave power application

<正>In this study,the physics-based device simulation tool Silvaco ATLAS is used to characterize the electrical properties of an AlGaN/GaN high electron mobility transistor(HEMT) with a U-type gate foot.The U-gate AlGaN/GaN HEMT mainly features a gradually changed sidewall angle,which effectively mitigates the electric field in the channel, thus obtaining enhanced off-state breakdown characteristics.At the same time,only a small additional gate capacitance and decreased gate resistance ensure excellent RF characteristics for the U-gate device.U-gate AlGaN/GaN HEMTs are feasible through adjusting the etching conditions of an inductively coupled plasma system,without introducing any extra process steps.The simulation results are confirmed by experimental measurements.These features indicate that U-gate AlGaN/GaN HEMTs might be promising candidates for use in miltimeter-wave power applications.     

InGaN/GaN多量子阱蓝色发光二极管的实验与模拟分析

分别采用量子阱模型和量子点模型对蓝色InGaN/GaN多量子阱发光二极管电学和光学特性进行模拟,并和实验测量结果进行了比对,结果发现,量子点模型的引入,很好地解决了I-V和电致发光二方面的实验与理论模型间符合程度不好的问题.同时,在I-V曲线特性模拟中发现,在量子点理论模型的基础上,只有考虑到载流子的非平衡量子传输效应,才能得到和实验相接近的I-V曲线,揭示着在InGaN/GaN 多量子阱发光二极管电输运特性中,载流子的非 关键词： InGaN/GaN 发光二极管 数值模拟 量子点模型     

GaN/AlGaN双带红外探测及光子频率上转换研究

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     

高电荷态离子$lt;sup$gt;126$lt;/sup$gt;Xe$lt;sup$gt;$lt;i$gt;q$lt;/i$gt;+$lt;/sup$gt;引起GaN表面形貌变化研究

用不同电荷态的¹²⁶Xe^q+离子（9≤q≤30）在室温下轰击GaN晶体表面,经原子力显微镜分析表明,当q>18,辐照区域由隆起转为显著的刻蚀.被轰击后的GaN晶体表面形貌主要取决于入射离子的电荷态.同时,样品表面形貌还与入射离子的剂量和入射角有关;在实验参数范围,与入射离子的初动能没有明显关系（180 keV≤E_k≤600 keV）.当入射离子的电荷态q=18,与样品表面法线成60°角倾斜入射和垂直表面入射时,样品的表面几乎没有变化,只是倾斜入射后有很微小的隆起;当q＜18时,样品表面膨胀隆起,粗糙度增强,倾斜入射时表面隆起比垂直入射时更明显,而且都有清晰的峰状分界区;当q＞18时,样品表面被蚀刻呈凹陷状,有明显的齿状刻痕,且侵蚀深度与离子剂量近似呈线性关系,倾斜入射时的刻蚀深度大于垂直入射时的刻蚀深度. 关键词： 高电荷态离子 GaN晶体 原子力显微镜 表面形貌     

MOCVD生长的GaN和GaN:Mg薄膜的拉曼散射

通过显微拉曼散射对用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Al2O3衬底上生长的六方相CaN和掺Mg的P型GaN薄膜进行了研究。在两个样品的拉曼散射谱中同时观察到位于640,660cm^-1附近的两个峰。640cm^-1的峰归因于布里渊区边界(L点)最高声学声子的二倍频,而660cm^-1的峰为布里渊区边界的光学声子支或缺陷诱导的局域振动模。掺Mg的GaN在该处的峰型变宽是Mg诱导的缺陷引起的加宽或Mg的局域模与上述两峰叠加的结果。在掺Mg的样品中还观察到276,376cm^-1几个局域模并给予了解释。同时掺Mg的GaN中出现了应力弛豫的现象,掺Mg引起的失配位错和电子-声子相互作用都有可能对E2模的频率产生影响。     

掺镨GaN薄膜的微结构与光致发光

利用背散射／沟道（RBS／C）技术、原子力显微镜（AFM）和光致发光（PL）谱研究了掺镨GaN薄膜的微结构和可见光发光特性。RBS／C结果表明,注入Pr后,在注入层引入了晶格损伤;注入样品经1050℃退火后,部分损伤得到恢复,但是晶体质量没有恢复到注入前的状态。AFM结果表明,注入Pr后,表面凹凸不平,而且在注入区引起了膨胀,膨胀幅度达到23．368nm左右。PL结果表明,在850—1050℃退火,发光强度按e指数增加;当退火温度达到1050℃,发光强度最强,经过数据拟合可得Pr^3＋的热激活能为5．8eV。     

TiAl3 和Ti/TiAl3 非合金化电极n型GaN欧姆接触的实现

在不进行合金化的情况下,首次直接采用TiAl3合金材料作为金属接触电极.在蓝宝石衬底上生长的n型载流子浓度为2×1018 cm-3的GaN上,成功地得到低接触电阻的欧姆接触,并由环形传输线模型方法测得比接触电阻率为3×10-5 Ω*cm2.与通常n型欧姆接触采用的Ti/Al双层结构比较,TiAl3合金结构更容易形成非合金化的n型欧姆接触.在此实验基础上,进一步分析了N空位和界面层处的TiAl3在形成非合金化或低温退火欧姆接触中发挥的作用,由此设计的Ti/TiAl3/Ni/Au接触结构,在TiAl3合金结构基础上明显地降低了接触电阻率.     

Effects of AlN Layer and Impurities on Optical Properties of GaN

IntroductionIn recent years Ga N and the related - group semiconductors have shown suitability forhigh- temperature,high- power electronic devicesand blue- ultraviolet light emitters due to theirstrong binding energies and large direct energyband gaps[1,2 ] .A considerable effortis being devot-ed to the improvement of the quality of epitaxiallayers,material characterization methods and tech-niques for device processing.New substrate mate-rials and various buffer layers have been utilized to…     

Band structure investigations of GaN films using modulation spectroscopy

The paper presents investigation results concerning band structure of gallium nitride and position of intrinsic and associate defect levels. Main optical characteristics (transmission, reflection and luminescence) were measured in both ordinary and λ-modulation mode for epitaxy-grown GaN films, allowing to determine valence band splitting caused by spin-orbital interaction (48 meV) and crystalline field (10 meV). Analysis of photoluminescence spectra made it possible to identify main recombination mechanisms involving donor and acceptor levels formed by intrinsic point defects , and their associates.