發(fā)布時(shí)間：2022-01-11 10:10

　�、�-Ⅴ族氮化物半導(dǎo)體材料及2DEG具有優(yōu)越的電學(xué)性能,使得GaN基高電子遷移率晶體管在抗擊穿、耐高溫及微波功率器件應(yīng)用方面極具潛力。AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)是目前研究及應(yīng)用最為廣泛的氮化物異質(zhì)結(jié)構(gòu),基于AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)的研究已有大量可觀成果。但是,隨著對(duì)Ⅲ-Ⅴ族氮化物異質(zhì)結(jié)器件潛力的進(jìn)一步挖掘,AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)已逐漸不能滿足需求,一些不足阻礙了其廣泛應(yīng)用,體現(xiàn)在以下幾方面：1、為進(jìn)一步提升頻率性能,要求器件尺寸按比例縮小,因而AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘層厚度要隨之降低以抑制短溝道效應(yīng),但是隨著勢(shì)壘層厚度減小,2DEG面密度急劇下降,將退化輸運(yùn)性能;2、常規(guī)AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)HEMTs器件中2DEG在高溫高壓情況下易溢出溝道進(jìn)入緩沖層,引起遷移率下降及可靠性問題。前者可通過槽柵工藝或?qū)lGaN勢(shì)壘材料替換為薄勢(shì)壘材料得到改善；后者可通過在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中采用背勢(shì)壘即雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)2DEG限域性。對(duì)于常規(guī)GaN溝道雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)而言,AlGaN或InGaN常被用做背勢(shì)壘材料,它們可以通過提升2DEG溝道下方GaN緩沖層導(dǎo)帶高度來提高2DEG限域性；另一種實(shí)現(xiàn)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：175 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＩＩＩ－Ｖ族氮化物半導(dǎo)體材料禁帶寬度與ａ軸晶格常數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系??

與傳統(tǒng)光學(xué)思微鏡和電子逼微鏡均不同，ＡＦＭ的成像利用之間原子的相互作用力。如圖２．２所示為ＡＦＭ工作原理示意，另一端裝有用來在樣品表面進(jìn)行光柵掃描的探針，掃描時(shí)探對(duì)步進(jìn)馬達(dá)的控制進(jìn)行調(diào)整。探針掃描開始之后，針尖與樣品

生長(zhǎng)時(shí)所需要的生長(zhǎng)條件也有很大不同，且兩者在構(gòu)成合金時(shí)存在非常大的混溶間??隙，使得Ｉｎ元素在ＩｎＧａＮ材料中溶解度很低，所Ｗ，生長(zhǎng)組分均勻、結(jié)晶質(zhì)量高的??ＩｎＧａＮ?Ｈ元合金所面臨的困難很大。圖３．１給出了?Ａ１Ｎ、ＧａＮ和ＩｎＮ?Ｈ種材料平衡??化蒸汽拒隨溫度變化曲線Ｗ及它們的溶點(diǎn)溫度ｔａｉｌ。Ｓｉｎｇｈ等人計(jì)算了?ＩｎＮ￣＜｝ａＮ材料??系統(tǒng)的臨界混溶溫度ｆｓｓｉ，計(jì)算結(jié)果表明ＩｎＮ－ＧａＮ系統(tǒng)的臨界混溶溫度高達(dá)２４５７?Ｋ，??已超過ＩｎＮ的烙點(diǎn)溫度，也就是說，在理論上ＩｎＮ與ＧａＮ按任意配比形成ＩｎＧａＮ合??金幾乎是不可能的。從圖中還可Ｗ清楚地看到，在通常ＭＯＣＶＤ方法外延ＧａＮ采用??的溫度附近（１０００?°Ｃ），ＩｎＮ材料平衡Ｎ２蒸氣壓極高，甚至比ＧａＮ高Ｈ個(gè)量級(jí)，也就??是說，如果在生長(zhǎng)ＧａＮ的溫度下生長(zhǎng)Ｉｎ（Ｇａ）Ｎ幾乎是不可能的，因?yàn)檠b各能承受如??此高氣壓的反應(yīng)腔并不現(xiàn)實(shí)，因此虹ＧａＮ生長(zhǎng)只能在較低溫度下進(jìn)行Ｗ防止分解。??但是，低生長(zhǎng)溫度雖然能提高Ｉｎ的結(jié)合效率，卻并不利于ＧａＮ材料的外延生長(zhǎng)，必??須Ｗ犧牲材料結(jié)晶質(zhì)量為代價(jià)；同時(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3582601