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AlGaN/AlN/GaN结构中二维电子气的输运特性

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周忠堂, 郭丽伟, 邢志刚, 丁国建, 谭长林, 吕力, 刘建, 刘新宇, 贾海强, 陈弘, 周均铭. 2007: AlGaN/AlN/GaN结构中二维电子气的输运特性, 物理学报, 56(10): 6013-6018. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.077
引用本文: 周忠堂, 郭丽伟, 邢志刚, 丁国建, 谭长林, 吕力, 刘建, 刘新宇, 贾海强, 陈弘, 周均铭. 2007: AlGaN/AlN/GaN结构中二维电子气的输运特性, 物理学报, 56(10): 6013-6018. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.077
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Zhou Zhong-Tang, Guo Li-Wei, Xing Zhi-Gang, Ding Guo-Jian, Tan Chang-Lin, Lü Li, Liu Jian, Liu Xin-Yu, Jia Hai-Qiang, Chen Hong, Zhou Jun-Ming. 2007: The transport property of two dimensional electron gas in AlGaN/AlN/GaN structure, Acta Physica Sinica, 56(10): 6013-6018. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.077
Citation: Zhou Zhong-Tang, Guo Li-Wei, Xing Zhi-Gang, Ding Guo-Jian, Tan Chang-Lin, Lü Li, Liu Jian, Liu Xin-Yu, Jia Hai-Qiang, Chen Hong, Zhou Jun-Ming. 2007: The transport property of two dimensional electron gas in AlGaN/AlN/GaN structure, Acta Physica Sinica, 56(10): 6013-6018. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.10.077
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AlGaN/AlN/GaN结构中二维电子气的输运特性

  • 北京凝聚态物理国家实验室,中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京,100080

  • 中国科学院微电子研究所化合物半导体器件实验室,北京,100029

The transport property of two dimensional electron gas in AlGaN/AlN/GaN structure

  • 摘要: 对使用金属有机物汽相沉积法生长的AlGaN/AlN/GaN结构进行的变温霍尔测量,测量结果指出在AlN/GaN界面处有二维电子气存在且迁移率和浓度在2 K时分别达到了1.4×104 cm2·V-1·s-1和9.3×1012 cm-2,且在200 K到2 K范围内二维电子气的浓度基本不变,变磁场霍尔测量发现只有一种载流子(电子)参与导电.在2 K温度下,观察到量子霍尔效应,Shubnikov-de Haas (SdH) 振荡在磁场约为3T时出现,证明了此结构呈现了典型的二维电子气行为.通过实验数据对二维电子气散射过程的半定量分析,推出量子散射时间为0.23 ps,比以往报道的AlGaN/GaN结构中的散射时间长,说明引入AlN层可以有效减小合金散射,进一步的推断分析发现低温下以小角度散射占主导地位.
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出版历程

AlGaN/AlN/GaN结构中二维电子气的输运特性

  • 北京凝聚态物理国家实验室,中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京,100080
  • 中国科学院微电子研究所化合物半导体器件实验室,北京,100029

摘要: 对使用金属有机物汽相沉积法生长的AlGaN/AlN/GaN结构进行的变温霍尔测量,测量结果指出在AlN/GaN界面处有二维电子气存在且迁移率和浓度在2 K时分别达到了1.4×104 cm2·V-1·s-1和9.3×1012 cm-2,且在200 K到2 K范围内二维电子气的浓度基本不变,变磁场霍尔测量发现只有一种载流子(电子)参与导电.在2 K温度下,观察到量子霍尔效应,Shubnikov-de Haas (SdH) 振荡在磁场约为3T时出现,证明了此结构呈现了典型的二维电子气行为.通过实验数据对二维电子气散射过程的半定量分析,推出量子散射时间为0.23 ps,比以往报道的AlGaN/GaN结构中的散射时间长,说明引入AlN层可以有效减小合金散射,进一步的推断分析发现低温下以小角度散射占主导地位.

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