基于复合势垒的AlGaN/GaN异质结材料的制备与性能研究

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。

60 GHz带宽石墨烯光电探测器

针对石墨烯光电探测器的感光增强、光生载流子分离等技术难点,南京电子器件研究所结合前期石墨烯器件和电路的研制经验,建立了一套低损伤、高扩展性的短间距曲折沟道与异种电极一体化的制备工艺。有效降低了石墨烯的欧姆接触电阻,并使石墨烯的光生载流子具有高漂移速度,促进其在短沟道中快速分离;同时基于石墨烯沟道与电极的图形结构设计,增强了石墨烯与光的相互作用;成功制备了一款60 GHz大带宽的光电探测器,显微照片如图1所示。该石墨烯光电探测器的工作电压小于0.3 V,对1550 nm光的实测响应度达到0.17 A/W,如图2(a)所示。通过矢量网络分析仪实测探测器的3 dB带宽均达60 GHz以上,当频率从10 MHz上升至60 GHz时,探测器的响应度仅下降2.18 dB,如图2(b)所示。此外,该探测器还具备硅光集成潜力,可为高速通讯应用奠定基础。