研究目的
利用束减速技术研究极低能电子束下AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构的发光现象,以优化器件制备中的干法工艺。
研究成果
基于扫描电子显微镜的低束能阴极荧光系统通过采用束流减速装置,对表面状态具有高度敏感性,可有效用于器件制造中干法工艺的优化。该系统即使在0.1千电子伏能量下仍能观测到AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构的带边发射,表明载流子能高效扩散穿过AlGaN层。
研究不足
用于估算电子穿透深度的半经验公式在低能区往往比蒙特卡罗模型低估束流范围。0.1 keV处相对强度低于0.2和0.3 keV处的原因尚未完全明确。
1:实验设计与方法选择:
开发了一套基于扫描电子显微镜的低加速电压阴极荧光系统,该系统包含束流减速装置和阴极荧光检测系统,用于研究AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构。
2:样品选择与数据来源:
采用硅(111)衬底上依次生长2微米缓冲层、1微米厚GaN层及22纳米厚AlGaN层的样品,表面覆盖1纳米厚GaN保护层。通过氩离子等离子体辐照模拟干法刻蚀损伤。
3:实验设备与材料清单:
使用JEOL JSM-7100F/TTLS扫描电子显微镜及HORIBA光纤耦合阴极荧光检测系统,配备iHR-320单色仪和制冷电荷耦合器件。
4:实验流程与操作规范:
阴极荧光测量时固定束流为1.6纳安,初始束能设为0.5千电子伏,通过0-0.4千电子伏减速电压获取不同束能下的阴极荧光光谱。
5:6纳安,初始束能设为5千电子伏,通过0-4千电子伏减速电压获取不同束能下的阴极荧光光谱。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:对阴极荧光强度进行归一化处理,采用幂函数分析束能与荧光强度的关联关系。
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