AlN插入层对AlxGa1-xN/GaN界面电子散射的影响

本文研究AlN作为Al_xGa_1-xN/GaN插入层引起的电子输运性质的变化, 考虑了Al_xGa_1-xN和AlN势垒层的自发极化、压电极化对Al_xGa_1-xN/AlN/GaN双异质结高电子迁移率晶体管(HEMT)中极化电荷面密度、二维电子气(2DEG) 浓度的影响, 分析了AlN厚度与界面粗糙度散射和合金无序散射的关系; 结果表明, 2DEG 浓度、界面粗糙度散射和合金无序散射依赖于AlN层厚度, 插入一层1–3 nm薄的AlN层, 可以明显提高电子迁移率.     

四方晶系应变Si空穴散射机制

基于Fermi黄金法则及Boltzmann方程碰撞项近似理论, 推导建立了(001)弛豫Si_1-xGe_x衬底外延四方晶系应变Si空穴散射几率与应力及能量的理论关系模型, 包括离化杂质、声学声子、非极性光学声子及总散射概率(能量40 meV时)模型. 结果表明: 当Ge组分(x)低于0.2时, 应变Si/(001)Si_1-xGe_x材料空穴总散射概率随应力显著减小. 之后, 其随应力的变化趋于平缓. 与立方晶系未应变Si材料相比, 四方晶系应变Si材料空穴总散射概率最多可减小66%. 应变Si材料空穴迁移率增强与其散射概率的减小密切相关, 本文所得量化模型可为应变Si空穴迁移率及PMOS器件的研究与设计提供理论参考.     

界面态电荷对n沟6H-SiC MOSFET场效应迁移率的影响

针对界面态密度在禁带中的不均匀分布，分析了界面态电荷对n沟6H碳化硅MOSFET场效应迁移率的影响.分析结果显示，界面态电荷使n沟碳化硅器件的场效应迁移率明显降低.并给出了实验测定的场效应迁移率和反型层载流子迁移率的比值与界面态密度之间关系. 关键词： 碳化硅 界面态 反型层迁移率 场效应迁移率     

分子束外延生长赝配高电子迁移率超高速微结构功能材料里深中心识别

应用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究分子束外延(MBE)生长的highelectronmobilitytransistors(HEMT)和Pseudomorphichighelectronmobilitytransistors(PHEMT)结构深中心行为.样品的DLTS谱表明,在HEMT和PHEMT结构的nAlGaAs层里存在着较大浓度(1015-1017cm-3)和俘获截面(10-16cm2)的近禁带中部电子陷阱.它们可能与AlGaAs层的氧含量有关.同时还观察到PHEMT结构晶格不匹配的AlGaAsInGaAsGaAs系统在AlGaAs里产生的应力引起DX中心(与硅有关)能级位置的有序移动.其移动量可作为应力大小的一个判据,表明DLTS技术是定性识别此应力的可靠和简便的工具. 关键词： 分子束外延生长 高电子迁移率超高速微结构功能材料 深中心     

SiC电子霍耳迁移率的计算

基于对自身能带结构的分析以及各向同性弛豫时间近似法,采用三椭球等能面、抛物线性简化,建立了适于模拟n型6H-SiC电子霍耳迁移率和霍耳散射因子的解析模型,精确描述了不同散射机制对于6H-SiC低场电子输运特性的影响.计算结果与实测值有很好的一致性.     

相场方法研究定向退火条件下柱状晶粒的形成过程

根据晶界迁移率与温度的关系,将晶粒长大过程控制在一定宽度的热区内,构建了具有无限大温度梯度且在热区内温度均匀的热区模型,并应用相场方法研究了热区温度和热区宽度对单相多晶材料中柱状晶粒结构形成过程的影响。所得晶粒形貌与实验结果吻合。     

Al组分对MOCVD制备的AlxGa1-xN/AlN/GaN HEMT电学和结构性质的影响

采用金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）方法制备了不同Al组分（x=0.19,0.22,0.25,0.32）的Al_xGa_1-xN/AlN/GaN 结构的高电子迁移率晶体管（HEMT）材料。研究了Al_xGa_1-xN势垒层中Al组分对HEMT材料电学性质和结构性质的影响。研究结果表明,在一定的Al组分范围内,二维电子气（2DEG）浓度和迁移率随着Al组分的升高而增大。然而,过高的Al组分导致HEMT材料表面粗糙度增大,2DEG迁移率降低,该实验现象在另一方面得到了原子力显微镜测试结果的验证。在最佳Al组分（25%）范围内,获得的 HEMT材料的2DEG浓度和室温迁移率分别达到1.2×10¹³ cm^-2和1 680 cm²/（V·s）,方块电阻低至310 Ω/□。     

Effect of double AlN buffer layer on the qualities of GaN films grown by radio-frequency molecular beam epitaxy

This paper reports that the GaN thin films with Ga-polarity and high quality were grown by radio-frequency molecular beam epitaxy on sapphire （0001） substrate with a double A1N buffer layer. The buffer layer consists of a high-temperature （HT） A1N layer and a low-temperature （LT） A1N layer grown at 800℃ and 600℃, respectively. It is demonstrated that the HT-A1N layer can result in the growth of GaN epilayer in Ga-polarity and the LT-A1N layer is helpful for the improvement of the epilayer quality. It is observed that the carrier mobility of the GaN epilayer increases from 458 to 858cm^2/V.s at room temperature when the thickness of LT-A1N layer varies from 0 to 20nm. The full width at half maximum of x-ray rocking curves also demonstrates a substantial improvement in the quality of GaN epilavers by the utilization of LT-A1N layer.     

Evaluation of thermal resistance constitution for packaged A1GaN/GaN high electron mobility transistors by structure function method＊

The evaluation of thermal resistance constitution for packaged A1GaN/GaN high electron mobility transistor （HEMT） by structure function method is proposed in this paper. The evaluation is based on the transient heating measurement of the A1GaN/GaN HEMT by pulsed electrical temperature sensitive parameter method. The extracted chip-level and package-level thermal resistances of the packaged multi-finger A1GaN/GaN HEMT with 400μm SiC substrate are 22.5 K/W and 7.2 K/W respectively, which provides a non-invasive method to evaluate the chip-level thermal resistance of packaged A1GaN/GaN HEMTs. It is also experimentally proved that the extraction of the chip- level thermal resistance by this proposed method is not influenced by package form of the tested device and temperature boundary condition of measurement stage.