Li、Au掺杂对GaN/ZnO异质结光解水制氢性能的调控

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作者 温俊青 王若琦 张建民 《无机化学学报》 北大核心 2025年第5期923-938,共16页

以提高GaN/ZnO异质结光解水制氢性能为目标,采用第一性原理方法研究了Li和Au元素掺杂GaN/ZnO异质结的电子结构、光学性质和光催化性能。电子结构计算表明GaN/ZnO异质结为直接带隙半导体,异质结类型为Z型,带隙为1.41 eV,能有效促进载流... 以提高GaN/ZnO异质结光解水制氢性能为目标,采用第一性原理方法研究了Li和Au元素掺杂GaN/ZnO异质结的电子结构、光学性质和光催化性能。电子结构计算表明GaN/ZnO异质结为直接带隙半导体,异质结类型为Z型,带隙为1.41 eV,能有效促进载流子分离。Li、Au掺杂后的各结构中除Li替位Zn结构外,均具有磁性。光学性质分析的结果表明,掺杂Li、Au元素可以提高体系的吸收系数,其中Li替位Zn后异质结具有较大的光吸收系数,同时具有较大的功函数(7.37 eV)和界面电势差(2.55 V),表明其可见光利用率较高,界面结构稳定且具有较大的内建电场,可以更有效地促进电子与空穴的迁移从而减小电子-空穴对的结合。Bader电荷分析表明掺杂元素Li和Au均失去电子。电子从GaN层向ZnO层转移,在界面处形成了一个有效的内电场。Li替位Zn和Au同时替位近位的Ga和Zn所对应的2种结构的层与层之间转移的电子较多,说明其界面电势差较大且拥有较高的光生载流子迁移速率。光解水制氢性能分析表明,ZnO薄膜、GaN/ZnO异质结、Li替位Ga以及Li同时替位远位的Ga和Zn四种体系在pH=0时,满足光解水制氢的条件。GaN薄膜、ZnO薄膜和Li同时替位远位的Ga和Zn三种体系在pH=7时满足光解水制氢的条件。 展开更多

关键词 第一性原理方法 gan/ZnO异质结 电子结构 磁特性 光解水制氢

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MOCVD生长InGaN/AlGaN双异质结构与GaN过渡层的工艺与特性 被引量：1

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作者 林秀华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期324-329,共6页

评述利用MOCVD技术在α Al2 O3 衬底上生长GaN薄膜及InGaN/AlGaN双异质结 (DH)结构的工艺与特性 ;从表面动力学观点着重讨论了GaN过渡层MOCVD生长条件 (温度、气流束源等 )对表面形貌、结晶形态、掺杂及其光电性能的影响。分析表明 ,Ga... 评述利用MOCVD技术在α Al2 O3 衬底上生长GaN薄膜及InGaN/AlGaN双异质结 (DH)结构的工艺与特性 ;从表面动力学观点着重讨论了GaN过渡层MOCVD生长条件 (温度、气流束源等 )对表面形貌、结晶形态、掺杂及其光电性能的影响。分析表明 ,GaN薄膜生长速率主要依赖于反应炉温度 ,气流束源摩尔流量速率。若生长温度太高 ,引起PL发光谱峰向长波侧移动 ;GaN缓冲层生长温度必须控制在 5 5 0℃。高的Ⅴ /Ⅲ双气束流比率能够抑制GaN发光谱中 5 5 0nm辐射峰产生。为了获得高质量 p AlGaN、GaN层 ,控制生长温度和以Cp2 Mg为杂质源的Mg受主掺杂量 ,并在N2 气氛中 80 0℃快速退火 。 展开更多

关键词 氮化镓薄膜 Ingan/A1gan双异质结构 MOCVD技术 掺杂 薄膜生长 发光二极管 生长动力学 金属有机物化学沉积 铟镓氮化合物 铝镓氮化合物

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AlGaN/GaN异质结HEMT电学特性仿真研究 被引量：1

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作者 李尧 张栩莹 +6 位作者 王爱玲 牛瑞霞 王奋强 蓝俊 张鹏杰 刘良朋 吴回州 《现代电子技术》 北大核心 2024年第16期23-27,共5页

GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)作为宽禁带功率半导体器件的代表,在电子电路的应用方面有巨大的潜力。GaN HEMT因其高击穿电压、高电子迁移率等优异性能,适用于各种高频、高功率器件,并被广泛应用于雷达和航空航天等领域。文中利用Silva... GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)作为宽禁带功率半导体器件的代表,在电子电路的应用方面有巨大的潜力。GaN HEMT因其高击穿电压、高电子迁移率等优异性能,适用于各种高频、高功率器件,并被广泛应用于雷达和航空航天等领域。文中利用Silvaco TCAD软件,定义了AlGaN/GaN单异质结和双异质结HEMT结构,并对其转移特性、输出特性、频率特性和热特性进行了仿真研究。结果表明,AlGaN/GaN双异质结HEMT比单异质结器件具有更好的性能。这主要得益于双异质结二维电子气具有更好的限域性,并且载流子迁移率高的优势。 展开更多

关键词 algan/gan异质结 HEMT 二维电子气 转移特性 输出特性 频率特性 热特性

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AlGaN/GaN纳米异质结构中的二维电子气密度研究 被引量：1

4

作者 杨帆 许并社 +3 位作者 董海亮 张爱琴 梁建 贾志刚 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1136-1144,共9页

本文设计了纳米线核壳AlGaN/GaN异质结构,研究了势垒层厚度、Al组分、掺杂浓度对平面和纳米线异质结构中二维电子气(2DEG)浓度的影响规律。结果表明,随着势垒层厚度的逐渐增大,两种结构中2DEG浓度增速逐渐减缓,当达到40 nm后,由于表面... 本文设计了纳米线核壳AlGaN/GaN异质结构,研究了势垒层厚度、Al组分、掺杂浓度对平面和纳米线异质结构中二维电子气(2DEG)浓度的影响规律。结果表明,随着势垒层厚度的逐渐增大,两种结构中2DEG浓度增速逐渐减缓,当达到40 nm后,由于表面态电子完全发射,2DEG浓度逐渐稳定不变。随着Al组分的增加,极化效应逐渐增强,使得两种结构在异质界面处的2DEG浓度都逐渐增加。当掺杂浓度逐渐提高时,两者在异质界面处电势差增大,势阱加深,束缚电子能力加强,最终导致2DEG浓度逐渐增加,当掺杂浓度增加到2.0×10^(18)cm^(-3)后,2DEG面密度达到最大值。与平面结构相比,纳米线结构可以实现更高的Al组分,在高Al组分之下,2DEG面密度最高可达5.13×10^(13)cm^(-2),相比于平面结构有较大的提高。 展开更多

关键词 algan/gan 纳米线结构 平面结构 二维电子气浓度 异质结构 能带结构

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AlGaN/GaN异质结材料的中子辐照效应 被引量：2

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作者 谷文萍 全思 +2 位作者 张林 徐小波 刘盼芝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期217-221,共5页

采用归一化能量1 Me V的中子脉冲反应堆对Al Ga N/Ga N异质结材料进行了辐照研究。实验发现,经1015cm-2注量的中子辐照后,异质结材料的二维电子气(2DEG)载流子浓度(ns)下降,而2DEG迁移率由于受到ns的调制作用略有增加,同时辐照导致的载... 采用归一化能量1 Me V的中子脉冲反应堆对Al Ga N/Ga N异质结材料进行了辐照研究。实验发现,经1015cm-2注量的中子辐照后,异质结材料的二维电子气(2DEG)载流子浓度(ns)下降,而2DEG迁移率由于受到ns的调制作用略有增加,同时辐照导致的载流子浓度ns下降造成了沟道串联电阻的增加和异质结构阈值电压(VTH)的正向漂移。分析认为,辐照感生类受主缺陷是造成ns下降和阈值电压漂移的原因。原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)的测试结果表明,辐照后材料的表面形貌有所恶化,材料应变基本不变,而材料的螺位错和刃位错密度辐照后都略有增加。此外,实验结果还表明初始材料质量越好,辐照退化越小。 展开更多

关键词 algan/gan异质结构 中子辐照 受主缺陷 表面形貌 晶格应力

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AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器 被引量：4

6

作者 齐利芳 李献杰 +2 位作者 唐卓睿 尹顺政 赵永林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期575-578,共4页

采用分子束外延(MBE)技术在蓝宝石衬底上依次生长n+GaN下电极层、i型AlxGa1-xN势垒层和n+GaN发射极层,并通过半导体微细加工技术,制作了AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器。该器件利用不同的探测机理,同时实现了红外光和紫外... 采用分子束外延(MBE)技术在蓝宝石衬底上依次生长n+GaN下电极层、i型AlxGa1-xN势垒层和n+GaN发射极层,并通过半导体微细加工技术,制作了AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器。该器件利用不同的探测机理,同时实现了红外光和紫外光探测,拓展了响应光谱的范围。红外光探测是通过AlGaN/GaN异质结界面自由电子吸收和功函数内部光致发射效应完成的,紫外光探测是通过AlxGa1-xN势垒层带间吸收完成的。对单元器件的暗电流特性、紫外及红外光谱特性进行了测试。测试结果表明,紫外响应截止波长356 nm,响应度180 mA/W,红外响应峰值波长14.5μm,响应度49 mA/W。 展开更多

关键词 紫外 红外 双色探测器 异质结 algan gan

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基于复合势垒的AlGaN/GaN异质结材料的制备与性能研究 被引量：2

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作者 彭大青 李忠辉 +4 位作者 蔡利康 李传皓 杨乾坤 张东国 罗伟科 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第5期746-752,共7页

针对高线性氮化镓微波功率器件研制需求,设计并外延生长了复合势垒的Al_(0.26)Ga_(0.74)N/GaN/Al_(0.20)Ga_(0.80)N/GaN异质结构材料,通过理论计算和电容-电压(C-V)测试表明复合势垒材料存在两层二维电子气沟道。生长的复合势垒材料二... 针对高线性氮化镓微波功率器件研制需求,设计并外延生长了复合势垒的Al_(0.26)Ga_(0.74)N/GaN/Al_(0.20)Ga_(0.80)N/GaN异质结构材料,通过理论计算和电容-电压(C-V)测试表明复合势垒材料存在两层二维电子气沟道。生长的复合势垒材料二维电子气迁移率达到1510 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),面密度达到9.7×10^(12)cm^(-2)。得益于双沟道效应,基于复合势垒材料研制的器件跨导存在两个峰,使得跨导明显展宽,达到3.0 V,是常规材料的1.5倍。复合势垒结构器件的跨导一阶导数与二阶导数具有更加优异的特性,表明其具有更高的谐波抑制能力,显示复合势垒AlGaN/GaN异质结构在高线性应用上的优势。 展开更多

关键词 algan/gan异质结 复合势垒 金属有机物气相沉积 高线性 跨导 二维电子气

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N极性GaN/AlGaN异质结和场效应晶体管（英文） 被引量：1

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作者 房玉龙 王现彬 +7 位作者 吕元杰 王英民 顾国栋 宋旭波 尹甲运 冯志红 蔡树军 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期114-118,共5页

由于晶格的反转和随之而来的极化场的反转,N极性面氮化物材料已经成为微波功率器件应用的理想材料之一。在2英寸(1英寸=2.54cm)偏角度4H-SiC衬底上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法生长了N极性面GaN/AlGaN异质结材料,使用X射线... 由于晶格的反转和随之而来的极化场的反转,N极性面氮化物材料已经成为微波功率器件应用的理想材料之一。在2英寸(1英寸=2.54cm)偏角度4H-SiC衬底上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法生长了N极性面GaN/AlGaN异质结材料,使用X射线衍射仪(HR-XRD)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱仪和扫描电子显微镜(SEM)等对材料进行了表征。结果表明,N极性面GaN/AlGaN异质结材料的二维电子气面密度和迁移率分别为0.92×1013cm^(-2)和1035cm^2/(V·s)。制备了N极性GaN/AlGaN异质结场效应晶体管(HFET)。测试结果表明,1μm栅长的n极性面GaN/AlGa NHFET器件峰值跨导为88.9mS/mm,峰值电流为128mA/mm。 展开更多

关键词 N极性 gan/algan 异质结场效应晶体管(HFET) 异质结 金属有机化学气相沉积(MOCVD)

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Ka波段InAlN/GaN/AlGaN双异质结场效应晶体管

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作者 张效玮 贾科进 +2 位作者 房玉龙 冯志红 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期589-592,608,共5页

InAlN/GaN/AlGaN双异质结材料可以兼顾较高的二维电子气浓度和较好的载流子限域性,适宜制备Ka波段及以上微波功率器件。使用金属有机物气相外延方法,在SiC衬底上生长高性能InAlN/GaN/AlGaN双异质结构材料并制备了栅长为0.2μm的异质结... InAlN/GaN/AlGaN双异质结材料可以兼顾较高的二维电子气浓度和较好的载流子限域性,适宜制备Ka波段及以上微波功率器件。使用金属有机物气相外延方法,在SiC衬底上生长高性能InAlN/GaN/AlGaN双异质结构材料并制备了栅长为0.2μm的异质结场效应晶体管。测试结果表明,在栅压+2 V时器件的最大电流密度为1.12 A/mm,直流偏置条件VDS为+15 V和VGS为-1.6 V时,最高输出功率密度为2.1 W/mm,29 GHz下实现功率附加效率(ηPAE)为22.3%,截止频率fT达到60 GHz,最高振荡频率fmax为105 GHz。就功率密度和功率附加效率而言,是目前报道的Ka波段InAlN/GaN/AlGaN双异质结场效应晶体管研究的较好结果。 展开更多

关键词 INALN gan algan双异质结 异质结场效应晶体管(HFET) 附加功率效率 碳 化硅(SiC) 功率增益截止频率 最高振荡频率

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Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结构中2DEG的塞曼自旋分裂

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作者 唐宁 沈波 +4 位作者 韩奎 卢芳超 许福军 秦志新 张国义 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期147-149,共3页

通过在低温和强磁场下的磁输运测量研究了非故意掺杂Al0.24Ga0.76N/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)的磁电阻振荡现象。在强磁场下观察到了表征2DEG塞曼自旋分裂的舒勃尼科夫-德哈斯(SdH)振荡的分裂峰。通过分析SdH分裂峰的位置,获得了... 通过在低温和强磁场下的磁输运测量研究了非故意掺杂Al0.24Ga0.76N/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)的磁电阻振荡现象。在强磁场下观察到了表征2DEG塞曼自旋分裂的舒勃尼科夫-德哈斯(SdH)振荡的分裂峰。通过分析SdH分裂峰的位置,获得了塞曼自旋分裂能量和g*的大小,发现由于交换相互作用,g*比g0有了显著的增加,同时g*随着磁场的增大而增大,说明随着磁场的增大,电子与电子的交换相互作用增强。 展开更多

关键词 AlxGa1-xN/gan异质结构 二维电子气 自旋

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8英寸Si衬底上高质量AlGaN/GaN HEMT结构的生长

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作者 陈振 周名兵 付羿 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期301-304,共4页

在8英寸（1英寸=2.54 cm）的Si衬底上采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长了高质量、无龟裂的GaN薄膜和Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）结构。通过调节应力调控层的结构,厚度为5μm的GaN膜层翘曲度低于50μm。采用X射线衍射（... 在8英寸（1英寸=2.54 cm）的Si衬底上采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长了高质量、无龟裂的GaN薄膜和Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）结构。通过调节应力调控层的结构,厚度为5μm的GaN膜层翘曲度低于50μm。采用X射线衍射（XRD）对GaN薄膜的（002）和（102）衍射峰进行扫描,其半峰全宽（FWHM）分别为182和291 arcsec。透射电子显微镜（TEM）截面图显示GaN外延层的位错密度达到了3.5×107/cm^2,证实了在大尺寸Si衬底上可以制作高质量的GaN薄膜。Al GaN/GaN HEMT结构的二维电子气浓度和载流子迁移率分别为9.29×10^12/cm^2和2 230 cm^2/（V·s）。基于这些半绝缘Al GaN/GaN HEMT结构所制作的功率电子器件的输出电流可达20 A,横向击穿电压可达1 200 V。 展开更多

关键词 algan/gan异质结构 高电子迁移率晶体管(HEMT) SI衬底 应力调控层 功率器件

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氮空位在纳米GaN颗粒和InGaN AlGaN双异质结中的聚集(英文)

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作者 张泽 王岩国 李辉 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期253-258,共6页

直流放电等离子法制备纳米GaN颗粒中的氮缺乏可导致空位形成。在电子显微观察的电子辐照条件下 ,这些N 空位将进一步凝聚 ,形成一个a =2 2 0 9nm ,b =3 82 6nm ,c=1 0 3 7nm ,α =β =γ =90°的调制结构。随着电子辐照剂量增加 ... 直流放电等离子法制备纳米GaN颗粒中的氮缺乏可导致空位形成。在电子显微观察的电子辐照条件下 ,这些N 空位将进一步凝聚 ,形成一个a =2 2 0 9nm ,b =3 82 6nm ,c=1 0 3 7nm ,α =β =γ =90°的调制结构。随着电子辐照剂量增加 ,纳米颗粒中心将出现空洞 ,同时使该区的金属镓离子迁移到颗粒的表面。电子显微分析及分子力学理论计算表明 ,这种新的调制结构系空位的有序排列所致。在此基础上 ,进一步研究了InGaN AlGaN的双异质结薄膜结构中直径约为 5 0nm的空洞存在与发光失效的关系 ,讨论了N 展开更多

关键词 氮空位 gan Ingan/algan 双异质结 聚集 氮化镓 氮铟镓 铝镓氮 纳米颗粒 调制结构 高分辨透射电子显微术 选区电子衍射 分子力学

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AlGaN/GaN异质结肖特基二极管研究进展 被引量：5

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作者 康玄武 郑英奎 +6 位作者 王鑫华 黄森 魏珂 吴昊 孙跃 赵志波 刘新宇 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期44-52,共9页

氮化镓GaN(gallium nitride)作为第三代半导体材料的代表之一,具有临界击穿电场强、耐高温和饱和电子漂移速度高等优点,在电力电子领域有广泛的应用前景。GaN基器件具有击穿电压高、开关频率高、工作结温高、导通电阻低等优点,可以应用... 氮化镓GaN(gallium nitride)作为第三代半导体材料的代表之一,具有临界击穿电场强、耐高温和饱和电子漂移速度高等优点,在电力电子领域有广泛的应用前景。GaN基器件具有击穿电压高、开关频率高、工作结温高、导通电阻低等优点,可以应用在新型高效、大功率的电力电子系统。总结了AlGaN/GaN异质结肖特基二极管SBD(Schottky barrier diode)目前面临的问题以及目前AlGaN/GaN异质结SBD结构、工作原理及结构优化的研究进展。重点从AlGaN/GaN异质结SBD的肖特基新结构和边缘终端结构等角度,介绍了各种优化SBD性能的方法。最后,对器件的未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 氮化镓(gan) algan/gan异质结 肖特基二极管(SBD)

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GaN基异质结霍尔传感器封装测试与输出特性

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作者 马凯鸣 代建勋 +6 位作者 张卉 丁喃喃 孙楠 孙仲豪 刘艳红 Yung C Liang 黄火林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2737-2745,共9页

霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感... 霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感器.高温应用环境下的传感器要求封装材料耐高温、产生应力低以及对传感器关键指标影响小.本文通过软件仿真树脂橡胶类3种不同封装材料封装后对传感器及键合线的性能影响规律,并通过实验验证不同材料封装前后传感器灵敏度、失调电压、温漂系数等物理参量的变化,遴选出综合性能最优的、可在550 K高温环境下使用的封装材料.最终得到封装后的霍尔传感器失调电压在1.0 mA激励电流时小于115μV,信号线性度在0~3.0 mA激励电流和0~1.0 T磁场测量范围内优于0.3%,而温漂系数在300~550 K温度范围内仅有-120.9 ppm/K,优于目前文献报道结果,因此有望应用于极端环境磁场检测中. 展开更多

关键词 algan/gan异质结 霍尔传感器 封装 金丝键合 高温稳定性

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氮缺陷对GaN/g-C_(3)N_(4)异质结电子结构和光学性能影响的第一性原理研究 被引量：1

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作者 付莎莎 肖清泉 +4 位作者 姚云美 邹梦真 唐华著 叶建峰 谢泉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1721-1728,共8页

基于密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层GaN、g-C_(3)N_(4)、GaN/g-C_(3)N_(4)异质结及3种氮缺陷GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性能。计算结果表明,GaN/g-C_(3)N_(4... 基于密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层GaN、g-C_(3)N_(4)、GaN/g-C_(3)N_(4)异质结及3种氮缺陷GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性能。计算结果表明,GaN/g-C_(3)N_(4)异质结体系晶格失配率极低(0.8%),属于完全共格。与单层g-C_(3)N_(4)相比,GaN/g-C_(3)N_(4)和GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的导带向低能方向偏移,价带上移,从而导致带隙减小,且态密度均显示出轨道杂化现象。GaN/g-C_(3)N_(4)和GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结在界面处均形成了电势差,在其内部形成了从g-C_(3)N_(4)层指向GaN层的内置电场。GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(1N)异质结的界面电势差值最大且红移现象最为明显,表明GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(1N)异质结相较其他2个N缺陷异质结光学性能最好。氮缺陷的引入在不同程度上提高了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结在红外光区域的光吸收能力。 展开更多

关键词 gan/g-C_(3)N_(4)异质结 缺陷 电子结构 光学性能

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AlGaN双势垒结构对高In组分InGaN/GaN MQWs太阳能电池材料晶体质量和发光性能的影响

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作者 单恒升 李明慧 +4 位作者 李诚科 刘胜威 梅云俭 宋一凡 李小亚 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第1期83-88,124,共7页

本文利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在(001)面图形化蓝宝石衬底(PSS)上生长了一种含有AlGaN-InGaN/GaN MQWs(multiple quantum wells)-AlGaN双势垒结构的高In组分太阳能电池外延材料。高分辨率X射线衍射(HRXRD)和光致发光(... 本文利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在(001)面图形化蓝宝石衬底(PSS)上生长了一种含有AlGaN-InGaN/GaN MQWs(multiple quantum wells)-AlGaN双势垒结构的高In组分太阳能电池外延材料。高分辨率X射线衍射(HRXRD)和光致发光(PL)谱分析表明,与含有AlGaN电子阻挡层的低In组分的量子阱结构太阳能电池外延材料相比,该结构材料具有较小的半峰全宽(FWHM),计算表明:此结构材料的位错密度降低了一个数量级,达到10^(7)cm^(-2);同时,有源区中的应变弛豫降低了51%;此外,此结构材料的发光强度增强了35%。研究结果表明含有AlGaN双势垒结构的外延材料可以减小有源区的位错密度,降低非辐射复合中心的数目,增大有源区有效光生载流子的数目,为制备高质量太阳能电池提供实验依据。 展开更多

关键词 金属有机化合物化学气相沉积 太阳能电池外延材料 algan双势垒结构 Ingan/gan MQWs 位错密度 光生载流子

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北京大学宽禁带半导体研究团队GaN基异质结构二维电子气自旋性质研究上取得重要进展

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《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期852-852,共1页

关键词 宽禁带半导体 二维电子气 异质结构 北京大学 gan 中国科学院半导体研究所 性质 自旋

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AlN插入层对AlGaN/GaN外延材料电学性能影响

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作者 王侠 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期672-675,共4页

采用MOCVD制备了带有Al N插入层Al Ga N/Ga N异质结构外延材料,对外延材料分别进行了原子力显微镜AFM、双晶XRD以及变温HALL测试。测试结果表明:具有Al N插入层的外延材料表面非常平整,10μm×10μm范围样品的表面均方根粗糙度RMS仅... 采用MOCVD制备了带有Al N插入层Al Ga N/Ga N异质结构外延材料,对外延材料分别进行了原子力显微镜AFM、双晶XRD以及变温HALL测试。测试结果表明:具有Al N插入层的外延材料表面非常平整,10μm×10μm范围样品的表面均方根粗糙度RMS仅为0.302 nm,Al Ga N势垒层衍射峰更尖锐,材料结构特性良好,大大提高了Al Ga N/Ga N异质结的2DEG面密度和迁移率,280 K和300 K时沟道电子迁移率分别为4736 cm2/V·s和1785 cm2/V·s,比无Al N插入层的传统结构得到的结果分别提高了45.7%和23.4%。 展开更多

关键词 MOCVD AlN插入层 algan/gan异质结构 外延 迁移率

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选择区域外延槽栅结构GaN常关型MOSFET的研究 被引量：2

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作者 杨帆 何亮 +2 位作者 郑越 沈震 刘扬 《电源学报》 CSCD 2016年第4期14-20,共7页

高性能GaN常关型功率开关器件的实现是目前研究的热点。槽栅结构GaN常关型MOSFET以其栅压摆幅冗余度大、栅极漏电流小等优势受到广泛关注。制备槽栅结构GaN常关型MOSFET需要的刻蚀方法会在栅极沟道引入缺陷,影响器件的稳定性。首先,提... 高性能GaN常关型功率开关器件的实现是目前研究的热点。槽栅结构GaN常关型MOSFET以其栅压摆幅冗余度大、栅极漏电流小等优势受到广泛关注。制备槽栅结构GaN常关型MOSFET需要的刻蚀方法会在栅极沟道引入缺陷,影响器件的稳定性。首先,提出选择区域外延方法制备槽栅结构GaN常关型MOSFET,期望避免刻蚀对栅极沟道的损伤;再通过改进选择区域外延工艺(包括二次生长界面和异质结构界面的分离及抑制背景施主杂质),使得二次生长的异质结构质量达到标准异质结构水平。研究结果表明,选择区域外延方法能够有效保护栅极导通界面,使器件具备优越的阈值电压稳定性;同时也证明了选择区域外延方法制备槽栅结构GaN常关型MOSFET的可行性与优越性。 展开更多

关键词 algan/gan异质结构 常关型 MOSFET 选择区域外延 阈值电压稳定性

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AlGaN/GaN横向肖特基势垒二极管抗浪涌电流特性与封装方案 被引量：2

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作者 冯威 徐尉宗 +3 位作者 周峰 曾昶琨 任芳芳 陆海 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第5期354-359,396,共7页

基于AlGaN/GaN异质结构的横向肖特基势垒二极管(SBD)在新一代功率电子技术中具有应用潜力。而面对复杂电气环境中的电流过冲及振荡效应,抗浪涌电流能力是器件可靠工作的重要保障。首先通过对混合阳极结构的优化,降低了AlGaN/GaN基SBD的... 基于AlGaN/GaN异质结构的横向肖特基势垒二极管(SBD)在新一代功率电子技术中具有应用潜力。而面对复杂电气环境中的电流过冲及振荡效应,抗浪涌电流能力是器件可靠工作的重要保障。首先通过对混合阳极结构的优化,降低了AlGaN/GaN基SBD的开启电压(0.22 V),并提高了器件正向导通能力;在此基础上,通过半正弦脉冲电流产生电路评估了器件的抗浪涌电流能力,发现采用引线键合封装的器件可承受的最大浪涌电流密度约为250 A/cm^(2),这一电流强度主要受限于肖特基电极边缘电流拥挤效应导致的热击穿。为提高近表面器件沟道的散热能力,采用了倒装的封装方式。实验证实倒装封装可以有效抑制热集聚效应,并提高器件的抗浪涌电流能力。 展开更多

关键词 algan/gan异质结构 肖特基势垒二极管(SBD) 浪涌电流 热效应 倒装封装

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