研究目的
研究利用有机分子钝化AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）异质结构中带电表面态对增强AlGaN/GaN整流金属-半导体接触电学特性的影响。
研究成果
酚功能化金属四苯基卟啉有机分子在AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管异质结构上的吸附，通过降低表面电位和钝化表面态，显著提升了整流金属-半导体接触的电学性能。这一创新方法为改善基于AlGaN/GaN的高电子迁移率晶体管的性能与可靠性开辟了可行途径。
研究不足
该研究并未解释分子-半导体界面导致表面电荷减少的确切机制。此外，该过程可能需要针对不同类型的有机分子和半导体材料进行优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过溶液相法将酚功能化锌金属四苯基卟啉（Zn-TPPOH）有机分子吸附于AlGaN/GaN表面形成分子层（MoL）。利用X射线光电子能谱（XPS）、光谱椭偏仪和截面透射电镜（X-TEM）确认了分子层的存在及其厚度。
2：样品选择与数据来源：
采用金属有机气相外延（MOVPE）技术在2英寸c面蓝宝石衬底上生长非故意掺杂的Al0.25Ga0.75N/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）外延层。
3：25Ga75N/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）外延层。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：所用设备包括XPS（SPECS；PHOIBOS HSA3500 150 R6 (HW Type 30:14) MCD-9）、可变角度光谱椭偏仪（VASE：J.A. Woollam Inc.椭偏解决方案）、开尔文探针力显微镜（KPFM）（Dimension Icon显微镜：美国马萨诸塞州比勒里卡布鲁克公司）以及Keithley半导体表征系统（SCS-4200）。
4：9）、可变角度光谱椭偏仪（VASE：
4. 实验流程与操作步骤：样品经清洗后浸入Zn-TPPOH分子溶液2小时。分别在裸样品和分子层包覆样品上制备肖特基接触并测量其电学特性。
5：实验流程与操作步骤：
5. 数据分析方法：采用热电子发射电流方程计算肖特基势垒高度，通过电容-电压曲线分析载流子浓度。
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Kelvin Probe Force Microscopy
Dimension Icon microscope
Bruker Corporation
Measuring the contact potential difference to compare the change in the surface potential
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Keithley Semiconductor Characterization System
SCS-4200
Keithley
Measuring the current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics of Schottky contacts
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X-ray Photoelectron Spectroscopy
PHOIBOS HSA3500 150 R6 (HW Type 30:14) MCD-9
SPECS
Confirming the presence of the molecular layer and its bonding with the AlGaN/GaN surface
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Variable Angle Spectroscopic Ellipsometry
J.A. Woollam Inc.
Assessing the thickness of the molecular layer
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