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具有晶格匹配AlIn(Ga)N背势垒的AlGaN/GaN异质结构生长
摘要： 采用900?C温度成功生长了含AlIn(Ga)N背势垒的AlGaN/GaN异质结构。但该AlIn(Ga)N层的原子组分强烈依赖于生长压力，导致其晶格常数存在差异。在400托压力下生长的AlIn(Ga)N背势垒与GaN层基本实现晶格匹配。相比无背势垒的传统AlGaN/GaN异质结构，采用10纳米和15纳米厚AlIn(Ga)N背势垒的异质结构展现出更优异的二维电子气特性?；?5纳米厚AlIn(Ga)N背势垒异质结构制备的高电子迁移率晶体管(HEMT)，其关态漏电流低至~2×10?? A/mm量级，比无背势垒器件降低约一个数量级。AlIn(Ga)N背势垒有望成为传统AlGaN和InGaN背势垒的理想替代方案。
关键词： HEMT（高电子迁移率晶体管），AlIn(Ga)N背势垒，AlGaN/GaN异质结构，MOCVD（金属有机化学气相沉积）
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于制备基于GaN的功率HEMT和MIS-HEMT器件的小尺寸AlGaN（<6纳米）/GaN异质结构界面电荷工程
摘要： 通过霍尔效应表征、扫描开尔文探针显微镜（SKPM）和自洽泊松-薛定谔计算，研究了采用低压化学气相沉积（LPCVD）生长的SiNx层对小尺寸AlGaN/GaN异质结构中二维电子气（2DEG）恢复的物理机制。SKPM观测显示：当AlGaN势垒层厚度从18.5nm减至5.5nm时，异质结构表面电位基本保持不变（约1.08eV），这可能源于表面钉扎效应?；舳饬勘砻鞲孟窒蟮贾?DEG浓度显著耗?。ù?.60×1012降至1.53×1012 cm?2），形成常关型2DEG沟道?；谘Χㄚ?泊松方程的自洽解及解析模拟，证实20nm LPCVD-SiNx钝化层在AlGaN/GaN异质结构上诱导产生了约3.50×1013 cm?2的正固定电荷。界面电荷对小尺寸异质结构的能带弯曲产生强调制作用，有效恢复了2DEG电荷密度（达1.63×1013 cm?2）。采用LPCVD-SiNx钝化技术实现了超薄势垒E模AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管，具有低导通电阻（RON）、高开关比及陡峭亚阈值斜率等特性。
关键词： AlGaN/GaN异质结构、功率HEMT器件、LPCVD-SiNx钝化层、二维电子气、MIS-HEMT器件、界面电荷工程
更新于2025-09-23 15:19:57
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蓝宝石衬底上AlGaN/GaN异质结构在低温下的热辐射太赫兹光谱研究
摘要： 本研究对蓝宝石衬底上电泵浦AlGaN/GaN结构的热辐射进行了太赫兹光谱分析。通过对比实验太赫兹光谱结果与理论光谱计算表明：当温度超过155K时，样品晶格热辐射是产生发射的主要机制，且主要受蓝宝石衬底影响。该发射可归因于浅杂质和氮空位中的辐射电子跃迁，以及蓝宝石衬底中纵向光学声子（387 cm?1）的辐射衰减。我们成功证明太赫兹发射光谱可用于确定AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构的热发射在发射光谱中占主导地位的温度点。
关键词： 太赫兹光谱学、AlGaN/GaN异质结构、电致发光、热辐射
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用脉冲加热抑制AlGaN/GaN异质结构光电探测器的持续光电导现象
摘要： 本文展示了一种通过脉冲加热模式缩短AlGaN/GaN光电探测器衰减时间的方法。我们制备了集成微加热器的悬浮式AlGaN/GaN异质结构光电探测器，并在紫外光照射下进行表征。研究发现，施加脉冲加热能有效加速持续光电导（PPC）过程。在相同功率（280 mW）条件下，衰减时间从直流加热的175秒显著缩短至50赫兹脉冲加热的116秒。当采用相同脉冲占空比和50赫兹脉冲加热频率时，与直流加热相比，衰减时间减少了30-45%。
关键词： 脉冲加热、持续光电导、衰减时间、AlGaN/GaN异质结构、光电探测器
更新于2025-09-11 14:15:04
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双介质微片激光器产生具有双横模、双偏振和双频率的激光及其热特性
摘要： 一种采用沟槽肖特基阳极和混合沟槽阴极的AlGaN/GaN横向反向阻断电流调节二极管（RB-CRD）已在硅衬底上提出并实验验证。集成于阳极的肖特基势垒二极管（SBD）开启电压为0.7V，反向击穿电压达260V?；旌瞎挡垡跫魑胙艏玈BD串联的CRD，使RB-CRD获得1.3V膝点电压及超过200V的正向工作电压。该RB-CRD能在25至300°C宽温域输出优异稳态电流，且正向调节电流呈现小于?0.152%/°C的微弱负温度系数。
关键词： 反向阻断电流调节二极管（RB-CRD）、AlGaN/GaN异质结构、肖特基势垒二极管（SBD）
更新于2025-09-11 14:15:04
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AlGaN/GaN异质结构中电激发二维等离子体导致的选择性太赫兹发射
摘要： 研究了在横向电场导致二维电子加热条件下，具有表面金属光栅的电激发AlGaN/GaN异质结构产生的太赫兹辐射发射。太赫兹发射光谱中显示出与非平衡二维等离子体相关的强峰，在二维等离子体共振附近辐射发射选择性放大达4倍。通过不同温度下测量的平衡透射光谱初步实验确定了二维等离子体共振的精确光谱位置，这些位置与采用麦克斯韦方程严格解进行的透射光谱理论模拟结果高度吻合。利用I-V特性及其功率平衡方程分析确定了热二维电子的有效温度。研究表明，在给定电场下，非平衡二维等离子体的有效温度接近热二维电子温度。该研究可应用于基于GaN的电泵浦太赫兹辐射发射器。
关键词： 电激励、太赫兹辐射、金属光栅、AlGaN/GaN异质结构、二维等离子体激元
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于非极性取向AlGaN/GaN异质结构的共振隧穿二极管性能
摘要： 基于非极性取向AlGaN/GaN异质结构的共振隧穿二极管（RTDs）性能已通过数值模拟进行理论研究。模拟结果表明：沿非极性取向生长的RTDs可产生电流-电压（I-V）特性，其峰值电流、峰谷比（PVCR）和峰值电压分别比传统极性取向生长的RTDs高出约3.5倍和1.5倍、低约1.1倍。结果还显示出优异的对称性、I-V特性高重复性以及高本征响应频率。
关键词： 电流-电压特性、共振隧穿二极管、数值模拟、AlGaN/GaN异质结构、非极性取向
更新于2025-09-04 15:30:14