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背势垒层结构对AlGaN/GaN双异质结载流子分布特性的影响

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张进成, 郑鹏天, 董作典, 段焕涛, 倪金玉, 张金凤, 郝跃. 2009: 背势垒层结构对AlGaN/GaN双异质结载流子分布特性的影响, 物理学报, 58(5): 3409-3415. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.083
引用本文: 张进成, 郑鹏天, 董作典, 段焕涛, 倪金玉, 张金凤, 郝跃. 2009: 背势垒层结构对AlGaN/GaN双异质结载流子分布特性的影响, 物理学报, 58(5): 3409-3415. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.083
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Zhang Jin-Cheng, Zheng Peng-Tian, Dong Zuo-Dian, Duan Huan-Tao, Ni Jin-Yu, Zhang Jin-Feng, Hao Yue. 2009: The effect of back-barrier layer on the carrier distribution in the AlGaN/GaN double-heterostructure, Acta Physica Sinica, 58(5): 3409-3415. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.083
Citation: Zhang Jin-Cheng, Zheng Peng-Tian, Dong Zuo-Dian, Duan Huan-Tao, Ni Jin-Yu, Zhang Jin-Feng, Hao Yue. 2009: The effect of back-barrier layer on the carrier distribution in the AlGaN/GaN double-heterostructure, Acta Physica Sinica, 58(5): 3409-3415. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.083
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背势垒层结构对AlGaN/GaN双异质结载流子分布特性的影响

  • 西安电子科技大学微电子学院,宽带隙半导体技术国防重点学科实验室,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071

The effect of back-barrier layer on the carrier distribution in the AlGaN/GaN double-heterostructure

  • 摘要: 首先通过一维自洽求解薛定谔/泊松方程,研究了AlGaN/GaN双异质结构中AlGaN背势垒层Al组分和厚度对载流子分布特性的影响.其次利用低压MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长出具有不同背势垒层的AlGaN/GaN双异质结构材料,通过汞探针CV测试验证了理论计算的正确性.理论计算和实验结果均表明,随着背势垒层Al组分的提高和厚度的增加,主沟道中的二维电子气面密度逐渐减小,寄生沟道的二维电子气密度逐渐增加;背势垒层Al组分的提高和厚度的增加能有效的增强主沟道的二维电子气限域性,但是却带来了较高的寄生沟道载流子密度,因此,在AlGaN/GaN双异质结构的设计时,需要在主沟道二维电子气限域性的提高和寄生沟道载流子密度抑制之间进行折中考虑.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-05-30

背势垒层结构对AlGaN/GaN双异质结载流子分布特性的影响

  • 西安电子科技大学微电子学院,宽带隙半导体技术国防重点学科实验室,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071

摘要: 首先通过一维自洽求解薛定谔/泊松方程,研究了AlGaN/GaN双异质结构中AlGaN背势垒层Al组分和厚度对载流子分布特性的影响.其次利用低压MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长出具有不同背势垒层的AlGaN/GaN双异质结构材料,通过汞探针CV测试验证了理论计算的正确性.理论计算和实验结果均表明,随着背势垒层Al组分的提高和厚度的增加,主沟道中的二维电子气面密度逐渐减小,寄生沟道的二维电子气密度逐渐增加;背势垒层Al组分的提高和厚度的增加能有效的增强主沟道的二维电子气限域性,但是却带来了较高的寄生沟道载流子密度,因此,在AlGaN/GaN双异质结构的设计时,需要在主沟道二维电子气限域性的提高和寄生沟道载流子密度抑制之间进行折中考虑.

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