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4H-SiC衬底小倾角对AlGaN/GaN异质结构外延生长及微观结构的影响
摘要： 采用金属有机气相外延（MOVPE）技术在晶向"轴向"和2°偏轴的(0001)面4H-SiC衬底上生长了AlGaN/GaN异质结构。通过透射电子显微镜进行结构表征发现：轴向生长时位错密度较高，但在GaN层中逐渐降低并在下层形成位错环；偏轴情况下沿[11?00]方向排列的台阶会导致缺陷同步形成。轴向生长时几乎观察不到台阶存在，缺陷主要源自未完全融合的小尺寸AlN晶粒间晶界取向失配。AlN成核层中出现V形缺陷结构，偏轴情况下更为频繁（可能受台阶影响加剧）。这些V形结构在后续GaN沉积过程中被完全覆盖，在缺陷壁面呈现AlGaN区域表明层间发生了互扩散。轴向生长异质结构表面观察到V形缺陷，其中松弛GaN上的AlN间隔层与AlGaN（21%铝组分）厚度超过了临界松弛厚度；而偏轴情况未出现V形松弛（可能因AlGaN厚度较小<21%铝组分）。异质结构间生长的AlN间隔层具有均匀厚度和清晰界面。
关键词： 透射电子显微镜（TEM）、高电子迁移率晶体管（HEMT）、碳化硅衬底（SiC substrate）、异质结构（Heterostructure）、氮化铝镓/氮化镓（AlGaN/GaN）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）
更新于2025-09-23 15:21:21
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氮化镓高电子迁移率晶体管最新研究进展综述：器件、制备与可靠性
摘要： 基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶体管（HEMTs）在高功率和高频器件应用中展现出卓越特性。本文综述了AlGaN/GaN HEMTs的最新研究进展，内容包括以下部分：首先讨论器件制备中的挑战及优化方案；其次介绍器件制备技术的最新进展；最后探讨模拟研究中一些具有前景的器件结构。
关键词： 高电子迁移率晶体管（HEMTs）、p型氮化镓（p-GaN）、增强型、氮化铝镓/氮化镓（AlGaN/GaN）
更新于2025-09-04 15:30:14
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采用低硼含量BGaN缓冲层增强AlGaN/AlN/GaN异质结构中的电子限制效应
摘要： 由于纤锌矿BGaN合金具有较小的晶格常数a及其外延层良好的绝缘特性，采用低硼含量（0.005~0.02）的BGaN作为缓冲层有望成为GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的背势垒。本文提出一种改进的BGaN背势垒HEMT结构（AlGaN/AlN/GaN/BGaN缓冲层），该结构不会产生寄生电子沟道。通过一维自洽模拟研究了BGaN缓冲层的能带分布和载流子分布。结果表明：极低硼含量的BGaN缓冲层能提供足够背势垒以增强电子限制，其原理与AlGaN缓冲层背势垒的形成机制类似。当沟道厚度增加到一定值时，通过将硼含量从0提升至0.02，甚至可在GaN/BGaN界面诱导出低密度的二维空穴气（2DHG）。一旦形成2DHG，继续增加硼含量会导致更高密度的2DHG，但对能带分布、电子限制及二维电子气（2DEG）密度的影响逐渐减弱。
关键词： HEMT（高电子迁移率晶体管）、背势垒、二维电子气（2DEG）、二维空穴气（2DHG）、氮化铝镓/氮化镓（AlGaN/GaN）、氮化硼镓（BGaN）
更新于2025-09-04 15:30:14