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AlInN/AlGaN复合势垒增强模GaN HFET
1
作者 薛舫时 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-8,共8页
通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程计算了势垒层挖槽过程中沟道阱能带和电子气密度的变化。研究了异质界面上极化电荷的大小和位置对沟道阱能带和能带剪裁力度的影响。发现帽层/势垒层界面上的界面阱会导致沟道电子波函数渗透到势垒层,... 通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程计算了势垒层挖槽过程中沟道阱能带和电子气密度的变化。研究了异质界面上极化电荷的大小和位置对沟道阱能带和能带剪裁力度的影响。发现帽层/势垒层界面上的界面阱会导致沟道电子波函数渗透到势垒层,引起能带畸变,降低电子的二维特性和输运性能。选用复合势垒并优化设计异质界面的能带带阶、极化电荷和AlN插入层,可以抬高界面阱的阱位,防止沟道电子波函数渗透到势垒层。AlInN/AlGaN复合势垒能显著提高挖槽中的能带剪裁力度,构筑出高导电的外沟道和在零栅压下夹断的内沟道,满足增强模工作要求。 展开更多
关键词 增强模 铝铟氮/铝镓氮复合势垒 界面阱 能带剪裁力度 能带畸变
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AlInN三明治势垒GaN HFET 被引量：1
2
作者 薛舫时 孔月婵 +3 位作者 董逊 周建军 李忠辉 陈辰 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期421-428,472,共9页
介绍了国际上AlInN势垒HFET的最新发展。从器件性能分析中发现这种新势垒显著提高了沟道电子气密度,增大了强场漂移速度,消除应变提高了器件可靠性和热稳定性,能在高温下有效工作,使GaN HFET研究走上新的台阶。但是薄势垒引起的大栅流... 介绍了国际上AlInN势垒HFET的最新发展。从器件性能分析中发现这种新势垒显著提高了沟道电子气密度,增大了强场漂移速度,消除应变提高了器件可靠性和热稳定性,能在高温下有效工作,使GaN HFET研究走上新的台阶。但是薄势垒引起的大栅流和电流崩塌是阻碍器件性能提高和实际应用的主要瓶颈。利用AlInN/AlGaN异质界面的大能带带阶和强极化电荷来剪裁能带,设计出新的三明治势垒,满足内、外沟道和欧姆接触势垒的要求。可望消除上述瓶颈,使AlInN势垒GaN HFET付诸实用。 展开更多
关键词 铝铟氮/氮化镓异质结场效应管 铝铟氮三明治势垒 栅流 电流崩塌 二维异质结构
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具有高击穿电压的AlN背势垒AlGaN/GaN/AlN HEMT材料
3
作者 王波 高楠 +5 位作者 郭艳敏 尹甲运 张志荣 袁凤坡 房玉龙 冯志红 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第9期704-708,719,共6页
采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在4英寸(1英寸=2.54cm)蓝宝石衬底上制备了1.2μm厚的AlN背势垒的AlGaN/GaN/AlN双异质结高电子迁移率晶体管(HEMT)材料,其AlGaN势垒层表面粗糙度(RMS)、二维电子气(2DEG)迁移率以及HEMT材料的弯曲... 采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在4英寸(1英寸=2.54cm)蓝宝石衬底上制备了1.2μm厚的AlN背势垒的AlGaN/GaN/AlN双异质结高电子迁移率晶体管(HEMT)材料,其AlGaN势垒层表面粗糙度(RMS)、二维电子气(2DEG)迁移率以及HEMT材料的弯曲度都较为接近于常规的高阻GaN背势垒结构的HEMT材料。由于AlN晶格常数较小,具有AlN背势垒的HEMT材料受到了更大的压应力。通过对比分析两种HEMT材料所制备的器件发现,受益于AlN背势垒层更高的禁带宽度和临界电场,由AlN背势垒HEMT材料所制备的器件三端关态击穿电压为常规高阻GaN背势垒HEMT器件的1.5倍,缓冲层漏电流则较常规高阻GaN背势垒HEMT器件低2~3个数量级。 展开更多
关键词 氮化镓(GaN) 铝镓氮(AlGaN) 金属有机化学气相沉积(MOCVD) 背势垒 高电子迁移率晶体管(HEMT)
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一种肖特基势垒增强型N-AlGaN基MSM日盲紫外光电探测器
4
作者 王国胜 谢峰 +4 位作者 王俊 王唐林 宋曼 吴浩然 郭进 《现代电子技术》 北大核心 2015年第4期111-113,117,共4页
研制一种以薄的高阻Al Ga N覆盖层作为肖特基势垒增强层的N-Al Ga N基金属-半导体-金属(MSM)日盲紫外光电探测器。与无覆盖层的参考器件相比,覆盖高阻Al Ga N层后探测器的暗电流大幅度减小。在5 V偏压下,覆盖高阻Al Ga N层的光电探测器... 研制一种以薄的高阻Al Ga N覆盖层作为肖特基势垒增强层的N-Al Ga N基金属-半导体-金属(MSM)日盲紫外光电探测器。与无覆盖层的参考器件相比,覆盖高阻Al Ga N层后探测器的暗电流大幅度减小。在5 V偏压下,覆盖高阻Al Ga N层的光电探测器的暗电流为1.6 p A,响应度为22.5 m A/W,日盲紫外抑制比大于103,探测率为6.3×1010cm·Hz1/2/W。 展开更多
关键词 探测器 紫外光电探测器 铝镓氮 日盲 肖特基势垒
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GaN HFET的综合设计 被引量：1
5
作者 薛舫时 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期473-479,共7页
从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发,研究了负极化电荷在强化沟道阱量子限制和能带剪裁中的作用。优化设计负极化电荷的位置后给出了新的复合势垒设计。提出了新的动态电流崩塌模型和二维异质结构概念,把原位Si3N4钝化和复合势垒结合... 从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发,研究了负极化电荷在强化沟道阱量子限制和能带剪裁中的作用。优化设计负极化电荷的位置后给出了新的复合势垒设计。提出了新的动态电流崩塌模型和二维异质结构概念,把原位Si3N4钝化和复合势垒结合起来实现二维异质结构。用AlGaN/AlInN复合势垒解决了AlInNHFET中的欧姆接触电阻大和沟道不易夹断两大难题。通过能带剪裁和二维异质结构设计完成了包含钝化、场板电极、挖槽、薄势垒欧姆接触、GaN帽层和AlN插入层等方案优点的新综合设计。 展开更多
关键词 氮化镓异质结场效应管 铝镓氮/铝铟氮复合势垒 能带剪裁 动态电流崩塌模型 二维异质结构 综合设计
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原位钝化和催化剂钝化沟道阱能带计算
6
作者 薛舫时 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期319-327,共9页
把Si3N4/AlGaN界面看成新的异质结,自洽求解薛定谔方程和泊松方程,建立起原位钝化和CATCVD钝化异质结构的新能带模型。运用这一模型,研究了原位钝化和CATCVD钝化异质结沟道阱的电子气密度、能带结构和输运性能,解释了相应的实验结果。... 把Si3N4/AlGaN界面看成新的异质结,自洽求解薛定谔方程和泊松方程,建立起原位钝化和CATCVD钝化异质结构的新能带模型。运用这一模型,研究了原位钝化和CATCVD钝化异质结沟道阱的电子气密度、能带结构和输运性能,解释了相应的实验结果。在此基础上研究了这些新钝化异质结沟道阱能带的优化设计。优化设计的钝化复合势垒沟道阱电子气密度高达3.138×1013cm-2,而且沟道电子保持强量子限制,预期能达到高输运性能。讨论了运用这种钝化沟道阱来设计外沟道和二维异质结构、抑制电流崩塌的新课题。 展开更多
关键词 原位钝化氮化硅 催化剂化学气相淀积氮化硅 氮化硅/半导体异质结 铝镓氮/铝铟氮复合势垒 能带剪裁 动态电流崩塌模型 二维异质结构
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InAlN/AlN/GaN HEMT器件特性研究 被引量：3
7
作者 刘海琪 周建军 +1 位作者 董逊 陈堂胜 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期120-123,共4页
通过利用MOCVD生长的高质量蓝宝石衬底InAlN/AlN/GaN异质结材料,获得了高的二维电子气面密度,其值为1.65×1013cm-2。通过该结构制备了0.15μm栅长InAlN/AlN/GaN HEMT器件,获得了相关的电学特性:最大电流密度为1.3 A/mm,峰值跨导为2... 通过利用MOCVD生长的高质量蓝宝石衬底InAlN/AlN/GaN异质结材料,获得了高的二维电子气面密度,其值为1.65×1013cm-2。通过该结构制备了0.15μm栅长InAlN/AlN/GaN HEMT器件,获得了相关的电学特性:最大电流密度为1.3 A/mm,峰值跨导为260 mS/mm,电流增益截止频率为65 GHz,最大振荡频率为85 GHz。对比于相应的AlGaN/AlN/GaN HEMT器件,InAlN/AlN/GaN HEMT器件由于具有高的二维电子气面密度和薄的势垒层厚度,其最大电流密度和峰值跨导特性有了很大的改善,同时频率特性也有显著提高。 展开更多
关键词 铟铝氮/氮化镓 高电子迁移率晶体管 二维电子气 薄势垒层厚度
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AlGaN/GaN HFET的优化设计 被引量：3
8
作者 薛舫时 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期163-169,共7页
从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发研究了不同掺杂方式下异质结能带和二维电子气的行为。发现掺杂能剪裁异质结能带的弯曲度、控制电子气的二维特性和浓度。在此基础上研究了不同掺杂方式的掺杂效率。通过掺杂和势垒结构的优化设计,... 从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发研究了不同掺杂方式下异质结能带和二维电子气的行为。发现掺杂能剪裁异质结能带的弯曲度、控制电子气的二维特性和浓度。在此基础上研究了不同掺杂方式的掺杂效率。通过掺杂和势垒结构的优化设计,得出了用δ掺杂加薄AlN隔离层的结构,既提高了电子气浓度,又保持电子气的强二维特性。从电子气浓度和栅对电子气的控制力度出发,提出了HFET势垒优化设计中的电子气浓度与势垒层厚度乘积规则。依据二维表面态理论,研究了表面态随帽层掺杂结构的变化。从前述乘积规则和表面态变化出发进行了内、外沟道异质结构的优化设计。优化结构既提高了电子气浓度和跨导,降低了欧姆接触电阻,又抑制了电流崩塌。 展开更多
关键词 铝镓氮/氮化镓异质结场效应管 优化设计 势垒层掺杂效率 电子气浓度与势垒层厚度乘积 表面态 无电流崩塌设计
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采用AlGaN/GaN阻挡层的大功率InGaN/GaN MQWs蓝光LED 被引量：1
9
作者 齐胜利 陈志忠 +8 位作者 潘尧波 郝茂盛 邓俊静 田朋飞 张国义 颜建锋 朱广敏 陈诚 李士涛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期216-218,共3页
大功率InGaN/GaN多量子阱蓝光发光二极管在大注入电流下,载流子泄漏而引起的效率下降问题是目前限制大功率发光二极管光电特性及其应用的突出问题。本文通过在p型GaN和InGaN/GaN多量子阱(MQW)有源区之间插入p型AlGaN/GaN多量子势垒(MQB... 大功率InGaN/GaN多量子阱蓝光发光二极管在大注入电流下,载流子泄漏而引起的效率下降问题是目前限制大功率发光二极管光电特性及其应用的突出问题。本文通过在p型GaN和InGaN/GaN多量子阱(MQW)有源区之间插入p型AlGaN/GaN多量子势垒(MQB)电子阻挡层,利用多量子势垒对电子的量子反射作用,有效地解决了大注入下载流子泄漏问题。与未使用多量子势垒电子阻挡层的样品相比,MQB样品的光功率和外量子效率分别提高了约80%和100%。 展开更多
关键词 氮化镓 多量子阱 发光二极管 铝镓氮/氮化镓 多量子势垒 外量子效率
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AlGaN/GaN SBD的正向导通特性研究 被引量：1
10
作者 孙晓 郭伟玲 +5 位作者 徐儒 朱彦旭 孙捷 陈艳芳 李松宇 邹德恕 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期420-423 452,452,共5页
主要研究了横向AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管(简称SBD)的正向导通特性,设计制备了基于蓝宝石衬底和硅衬底的不同器件结构的AlGaN/GaN SBD器件。测量结果表明,通过适当改变肖特基-欧姆电极布局,以及在导电衬底上施加相应的偏压,可以... 主要研究了横向AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管(简称SBD)的正向导通特性,设计制备了基于蓝宝石衬底和硅衬底的不同器件结构的AlGaN/GaN SBD器件。测量结果表明,通过适当改变肖特基-欧姆电极布局,以及在导电衬底上施加相应的偏压,可以有效改善器件的正向导通特性。实验所制备的肖特基电极半径为120μm、肖特基-欧姆电极间距为25μm的基于Al2O3衬底的AlGaN/GaN SBD器件,实现了正向导通电流0.05A@2V(Ron=9.13mΩ·cm2)、反向饱和漏电流为10-6 A的性能。对制备的硅基AlGaN/GaN SBD器件的测试发现,通过外加衬底偏压能够有效改善其正向导通特性。 展开更多
关键词 肖特基势垒二极管 铝镓氮/氮化镓 电极布局 衬底偏压
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