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晶格匹配InAlN/GaN异质结2DEG迁移率机制研究 被引量:1
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作者 任舰 汪照贤 +1 位作者 苏丽娜 李文佳 《淮阴师范学院学报(自然科学版)》 CAS 2019年第4期317-321,共5页
在晶格匹配In0.17Al0.83N/GaN异质外延上制备了TLM测试结构,通过提取方块电阻计算不同温度(100-525 K)的迁移率,并采用多种散射模型拟合迁移率温度依赖曲线,研究了高低温下InAlN/GaN异质结2DEG的迁移率机制.结果表明,随着温度由100 K逐... 在晶格匹配In0.17Al0.83N/GaN异质外延上制备了TLM测试结构,通过提取方块电阻计算不同温度(100-525 K)的迁移率,并采用多种散射模型拟合迁移率温度依赖曲线,研究了高低温下InAlN/GaN异质结2DEG的迁移率机制.结果表明,随着温度由100 K逐渐增加至525 K,2DEG迁移率随温度增加而降低,低于200 K时平缓降低,高于200 K时则快速降低.多种散射模型拟合迁移率温度依赖数据表明,产生上述现象的原因是低温下(<200 K),2DEG迁移率主要受界面粗糙散射影响,随着温度升高,极性光学声子散射占主导. 展开更多
关键词 晶格匹配inaln/gan 2DEG 迁移率 方块电阻
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Mg掺与GaN晶格匹配的InAlN特性研究 被引量:1
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作者 尹以安 刘力 +2 位作者 章勇 郑树文 段胜凯 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第8期22-25,共4页
采用蓝宝石图形衬底技术在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中制备了Mg掺杂的与GaN晶格匹配的InAlN。通过改变Al源、Mg源的掺杂量和退火温度,研究其对p-InAlN的载流子浓度和晶体质量的影响。实验发现当Al源的流量为2.34μmol/min时,... 采用蓝宝石图形衬底技术在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中制备了Mg掺杂的与GaN晶格匹配的InAlN。通过改变Al源、Mg源的掺杂量和退火温度,研究其对p-InAlN的载流子浓度和晶体质量的影响。实验发现当Al源的流量为2.34μmol/min时,获得与GaN晶格匹配的In0.18Al0.82N,此结果下的样品晶体质量最高。同时发现随着Mg掺杂量的增加会使螺位错密度急剧上升,Mg的掺杂对于刃位错有显著影响。综合退火温度对空穴浓度影响,当Mg源的掺杂量为0.248μmol/min,且退火温度为550℃时,与GaN晶格匹配的p型In0.18Al0.82N样品载流子浓度达到最高值,为1.2×1018 cm–3。 展开更多
关键词 inaln 蓝宝石图形衬底 MOCVD Mg掺杂inaln 晶格匹配 退火温度
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与GaN晶格匹配的InAlN分子束外延生长及其性能
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作者 顾俊 吴渊渊 +2 位作者 杨文献 陆书龙 罗向东 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期532-538,共7页
采用等离子体辅助的分子束外延(MBE)方法制备了InAlN外延薄膜,探讨了InAlN材料In原子数分数和生长条件的关系,以及等效束流强度(BEP)对材料质量的影响。绘制了InAlN关于温度与In和Al BEP的生长相图,经过优化后生长了与GaN晶格匹配的InAl... 采用等离子体辅助的分子束外延(MBE)方法制备了InAlN外延薄膜,探讨了InAlN材料In原子数分数和生长条件的关系,以及等效束流强度(BEP)对材料质量的影响。绘制了InAlN关于温度与In和Al BEP的生长相图,经过优化后生长了与GaN晶格匹配的InAlN外延薄膜。使用高分辨率透射电子显微镜、X射线衍射仪、原子力显微镜和阴极荧光光谱(CL)对制备的InAlN材料进行了测试和表征。结果表明,InAlN/GaN异质界面清晰,In_(0.18)Al_(0.82)N外延材料(002)面X射线衍射峰半高宽为263 arcsec,表面粗糙度仅为0.23 nm,CL发光波长为283 nm,弯曲系数为5.2 e V,根据CL图像估算的材料位错密度约为2×108cm-2。 展开更多
关键词 分子束外延(MBE) inaln 晶格匹配 弯曲系数 表面粗糙度
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晶格匹配InAlN/GaN异质结Ti/Al/Ni/Au欧姆接触的温度依赖特性
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作者 汪照贤 闫大为 +1 位作者 张丹丹 顾晓峰 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1130-1134,共5页
在硅衬底晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN异质结外延片上制备了Ti/Al/Ni/Au欧姆接触传输线模型测试结构,通过测试变温电流-电压特性研究方块电阻(R_(sh))和比接触电阻率(ρ_(sc))的温度依赖特性.结果表明:(1)沟道层的R_(sh)对温度呈指... 在硅衬底晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN异质结外延片上制备了Ti/Al/Ni/Au欧姆接触传输线模型测试结构,通过测试变温电流-电压特性研究方块电阻(R_(sh))和比接触电阻率(ρ_(sc))的温度依赖特性.结果表明:(1)沟道层的R_(sh)对温度呈指数依赖关系,幂指数约-2.61,主要由高温下半导体的晶格散射机制决定;(2)300~523 K的变温范围内,ρ_(sc)随温度上升呈先增大后减小的趋势;当温度低于350 K时,ρ_(sc)的温度依赖关系主要由TiN合金的类金属特性决定;而在更高的温度下,热场发射机制将逐渐占主导.基于以上2种模型的并联形式对实验数据进行了拟合,并分析了提取的重要物理参数. 展开更多
关键词 晶格匹配 inaln/gan异质结 欧姆接触 温度依赖特性 类金属特性 热场发射
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AlN/蓝宝石模板上与GaN近晶格匹配InAlN薄膜的研究
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作者 张康 张娜 +6 位作者 张志清 刘宁炀 王君君 赵维 范广涵 陈志涛 江川孝志 《材料研究与应用》 CAS 2014年第3期165-168,共4页
采用MOCVD方法在AlN/蓝宝石模板生长了与GaN近晶格匹配的高质量InAlN薄膜,并对其结构及表面特性进行了研究.结果表明:X射线衍射(20-24)面的倒易空间图表明,InAlN薄膜的晶格常数与GaN面的相匹配;(002)和(102)面的ω摇摆曲线测试表明,InAl... 采用MOCVD方法在AlN/蓝宝石模板生长了与GaN近晶格匹配的高质量InAlN薄膜,并对其结构及表面特性进行了研究.结果表明:X射线衍射(20-24)面的倒易空间图表明,InAlN薄膜的晶格常数与GaN面的相匹配;(002)和(102)面的ω摇摆曲线测试表明,InAlN薄膜的晶体质量高,半峰宽值分别低达100″和248″;通过扫描电子显微镜(SEM)分析发现,InAlN薄膜表面平整,仅存在少量位错坑;X射线能谱面扫描图(EDX映射)结果显示,除位错坑附近外,在薄膜其它区域内Al和In元素分布均匀. 展开更多
关键词 inaln薄膜 gan 晶格匹配
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晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN异质结电容散射机制 被引量:1
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作者 任舰 苏丽娜 李文佳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第24期206-210,共5页
制备了晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN异质结圆形平面结构肖特基二极管,通过测试和拟合器件的电容-频率曲线,研究了电容的频率散射机制.结果表明:在频率高于200 kHz后,积累区电容随频率出现增加现象,而传统的电容模型无法解释该现象.... 制备了晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN异质结圆形平面结构肖特基二极管,通过测试和拟合器件的电容-频率曲线,研究了电容的频率散射机制.结果表明:在频率高于200 kHz后,积累区电容随频率出现增加现象,而传统的电容模型无法解释该现象.通过考虑漏电流、界面态和串联电阻等影响对传统模型进行修正,修正后的电容频率散射模型与实验结果很好地符合,表明晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN异质结电容随频率散射是漏电流、界面态和串联电阻共同作用的结果. 展开更多
关键词 晶格匹配 In0.17Al0.83N/gan异质结 电容频率散射
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高场应力下晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN HEMT退化研究
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作者 任舰 苏丽娜 李文佳 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期36-39,共4页
制备了晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),并通过施加一个持续的应力,研究了器件在不同源漏应力下的退化机制。结果表明:应力后器件主要参数如饱和漏电流、跨导峰值和阈值电压等均发生明显的退化,并且随着源漏... 制备了晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),并通过施加一个持续的应力,研究了器件在不同源漏应力下的退化机制。结果表明:应力后器件主要参数如饱和漏电流、跨导峰值和阈值电压等均发生明显的退化,并且随着源漏应力的增大,退化越来越明显。通过分析不同应力条件下器件转移特性的退化与恢复过程,提出一个沟道电子俘获和去俘获机制来解释该退化:由于InAlN势垒层中存在高密度缺陷,应力持续过程中,沟道热电子逐渐被缺陷俘获,导致器件退化;当源漏应力被撤去后,经过一段时间,俘获的电子被释放,器件性能逐渐恢复。 展开更多
关键词 晶格匹配 In0.17Al0.83N/gan HEMT 势垒层陷阱 退化 应力
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GaN/Al2O3(0001)的匹配机制及氮化的作用
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作者 徐科 郑文莉 《北京同步辐射装置年报》 1998年第1期121-125,共5页
在Al2O3(0001)衬底上用MOCDVD方法进行了GaN的外延生长,通过X射线衍射(同步辐射源)研究了GaN和Al2O3(0001)的匹配关系。结果表明,经充分氮化的衬底上,GaN以单一的匹配方式沿[0001]方向生长:在Al2O3(0001)衬底未经氮化或氮化不... 在Al2O3(0001)衬底上用MOCDVD方法进行了GaN的外延生长,通过X射线衍射(同步辐射源)研究了GaN和Al2O3(0001)的匹配关系。结果表明,经充分氮化的衬底上,GaN以单一的匹配方式沿[0001]方向生长:在Al2O3(0001)衬底未经氮化或氮化不充分时,不同程度地出现了其它三种绕<11-20>晶带轴倾斜一定角度的匹配位向。指出了GaN/Al2O3(0001)的几种匹配方式的晶体学规律。GaN绕<11-20>晶带轴倾斜的匹配方式是其外延生长过程中降低和Al2O3(0001)的晶格失配、释放界面应变的重要机制之一。 展开更多
关键词 匹配机制 氮化 gan MOCVD 晶格匹配 氧化铝衬底 外延膜 氮化镓 外延生长
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Ⅲ族氮化物InAlN半导体异质结研究进展 被引量:6
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作者 郝跃 薛军帅 张进成 《中国科学:信息科学》 CSCD 2012年第12期1577-1587,共11页
由于高频大功率固态微波功率电子器件有明显的应用前景,在过去二十年氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMT)得到广泛研究,取得了一系列进展,并开始走向商业化.为了进一步提高器件性能,尤其是高工作频率和高电压下器件工作的可靠性,新... 由于高频大功率固态微波功率电子器件有明显的应用前景,在过去二十年氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMT)得到广泛研究,取得了一系列进展,并开始走向商业化.为了进一步提高器件性能,尤其是高工作频率和高电压下器件工作的可靠性,新材料、新工艺以及新器件被不断提出,其中基于InAlN材料的晶格匹配无应变异质结凭借优越材料性能成为新一代GaN基HEMT材料.本文结合在III族化合物半导体材料和器件领域的相关工作,对InAlN基异质结半导体材料生长进展做简要综述.在分析InAlN基异质结外延生长的基础上,对我们提出的脉冲式(表面反应增强)金属有机物化学气相淀积(MOCVD)外延InAlN/GaN异质结技术优势和外延材料结果进行了讨论. 展开更多
关键词 化合物半导体 高电子迁移率晶体管 inaln gan异质结 晶格匹配无应变 脉冲式金属 有机物化学气相淀积
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GaN器件需要更好的衬底
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作者 邓志杰(摘译) 《现代材料动态》 2007年第3期10-10,共1页
按Strategies Unlimited最近的研究报告“GaN器件衬底:性能和市场评析”,对蓝紫光激光二极管、紫外LED和大功率射频(RF)器件的需求不断增加将为先进衬底,如GaN和AIN开辟很好的市场。采用GaN或AIN衬底可制备出高性能器件,因为这些... 按Strategies Unlimited最近的研究报告“GaN器件衬底:性能和市场评析”,对蓝紫光激光二极管、紫外LED和大功率射频(RF)器件的需求不断增加将为先进衬底,如GaN和AIN开辟很好的市场。采用GaN或AIN衬底可制备出高性能器件,因为这些衬底与器件有良好的晶格匹配和热匹配。随着市场需求扩大,许多公司正计划研制这些衬底;住友电工、Cree.三星Corning等大公司以及一些较小的公司,如CrystaIIS、The FOX Group,Kyma;Lumilog、TDI和TopGaN等;它们除努力研制这些先进衬底外,还致力于提高目前常用衬底(直径3″和更大的蓝宝石和SiC)的质量。全球涉足这方面工作的有48家公司和118所大学及研究中心。基于对这些器件的需求预测,全球对衬底的需求预测从21006年的3.4美元增长到2010年的8.8亿美元,2010年CraN和AIN衬底的销售额将超过50%。 展开更多
关键词 gan 衬底 器件 市场需求 需求预测 激光二极管 AIN 晶格匹配
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