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含不同碳掺杂浓度的HVPE法制备GaN的电学特性研究

DOI：10.1088/1361-6641/aaecf0 期刊：Semiconductor Science and Technology 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 据报道，一项关于采用HVPE技术生长的掺碳氮化镓(GaN:C)肖特基二极管电学特性的综合研究已开展。该肖特基结采用Ni/Au(25/200纳米)金属堆叠构成，欧姆接触则通过电子束沉积Ti/Al/Ni/Au(30/90/20/100纳米)金属薄膜并辅以快速热退火工艺制备。采用线性递增电压下势垒评估脉冲技术(BELIV)分析瞬态波形，证实了所制备肖特基二极管的优良品质。通过光电容特性与激发强度的关联性分析，分别测得低碳密度掺杂样品与高碳密度掺杂样品的平衡载流子浓度为1×1011 cm?3和2×101? cm?3?；贐ELIV瞬态峰值形成过程中出现的延迟时间分析，通过研究激发密度相关的串联电阻变化，估算出载流子有效迁移率μeff=610 cm2/Vs。光学深能级瞬态谱显示，较浅能级中心的热发射占主导地位，并鉴定出这些中心源于镓位空位及碳占据镓位。研究表明，采用重碳掺杂(NC≥101? cm?3)HVPE氮化镓材料制备的肖特基结可承受≥300V电压。
作者： Eugenijus Gaubas，T. ?eponis，L. Deveikis，D. Meskauskaite，J. Pavlov，V. Rumbauskas，M. Bockowski，B. Lucznik
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究采用HVPE技术生长的GaN:C肖特基二极管的电学特性，重点分析碳掺杂浓度对二极管性能的影响。

研究成果

研究表明，采用重碳掺杂HVPE氮化镓制成的肖特基二极管可承受高电压（≥300V）并展现出优异的电学特性。载流子有效迁移率估算值为610 cm2/Vs，表明材料质量很高。光学深能级瞬态谱分析显示浅能级中心的热发射占主导地位，并识别出与镓空位及碳占据镓位相关的缺陷中心。

研究不足

该研究的局限性在于BELIV技术的技术约束以及肖特基二极管制造和表征过程中的优化潜力。碳掺杂对二极管性能的影响可能因不同的制造技术和条件而有所变化。

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