G波段AlN/GaN HEMT外延材料

南京电子器件研究所基于MOCVD平台,在100 mm SiC半绝缘衬底上,提出恒压式气流吹扫和台阶式流场调控技术分别应用于生长AlN/GaN异质结界面和AlN势垒层,显著改善了AlN/GaN异质结界面不清晰、Al原子表面扩散长度偏低的外延难题,研制出高性能AlN/GaN HEMT外延材料。图1为AFM 5μm×5μm范围下的表面形貌,势垒层表面平整,原子台阶明显,RMS=0.3 nm,且无明显缺陷。

基于碳掺杂InGaAs材料的InP DHBT分子束外延生长研究

采用固态源分子束外延系统(SSMBE),以四溴化碳(CBr_(4))作为碳掺杂源,研究基于碳掺杂InGaAs材料的InP双异质结双极晶体管(DHBT)分子束外延生长工艺。通过In原子补偿工艺,补偿基区InGaAs材料中被CBr_(4)刻蚀的In原子,调整In组分使InGaAs-C外延层与InP衬底晶格匹配。通过界面层Ⅴ族元素切换工艺,减少InP/InGaAs界面层四元合金材料的形成,避免四元合金界面对后续湿法工艺的影响,降低材料表面粗糙度。利用优化后的材料外延工艺,得到表面颗粒密度为15/cm^(2),基区InGaAs-C材料P型掺杂浓度为5.25×10^(19)cm^(-3),方阻非均匀性为0.5%的InP基DHBT完整结构材料,利用0.7μm InP DHBT工艺平台,得到增益为41、击穿电压为4 V、截止频率为341 GHz、最大震荡频率为333 GHz的InP基DHBT器件。

固态源分子束外延生长碳掺杂InGaAs材料研究

采用固态源分子束外延系统(SSMBE),以四溴化碳(CBr_(4))作为碳掺杂源,系统研究了半绝缘InP衬底上碳掺杂InGaAs材料的外延工艺。为得到高质量高浓度P型掺杂InGaAs材料,分别对外延过程中的脱膜工艺、P/As切换工艺以及生长温度等关键参数进行研究。通过扫描透射电子显微镜(STEM)测量衬底表面氧化膜厚度,量化氧化膜厚度与脱膜时间的关系。通过P/As束流切换工艺,得到无P/As互混的InP/InGaAs界面。研究CBr_(4)束流对InGaAs外延层中In组分的影响,以及不同CBr_(4)束流对应的P型掺杂InGaAs材料载流子浓度和迁移率,研究CBr_(4)束流以及外延生长温度对InGaAs材料表面形貌和电学性能的影响。当CBr_(4)束流为26.66 Pa,生长温度为480℃时,可以得到载流子浓度为1×10^(20)cm^(-3),表面平整的高质量碳掺杂InGaAs材料。