背入射Al0.42 Ga0.58 N/Al0.40 Ga0.60 N异质结p-i-n太阳光盲紫外探测器

在蓝宝石上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.40Ga0.60N异质结p-I-n太阳光盲紫外探测器.从器件的正向Ⅰ-Ⅴ特性曲线计算了理想因子n与串联电阻Rs分别为3和93?器件在零偏压下275nm峰值波长处的外量子效率与探测率分别为9%和4.98×1011cm·Hz1/2/W,分析表明Al0.42Ga0.58N窗口层在275nm波长处的透过率仅为15.7%,是器件外量子效率和探测率偏低的原因之一.     

背入射Al_(0.42)Ga_(0.58)N/Al_(0.40)Ga_(0.60)N异质结p-i-n太阳光盲紫外探测器

在蓝宝石上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.40Ga0.60N异质结p-I-n太阳光盲紫外探测器.从器件的正向Ⅰ-Ⅴ特性曲线计算了理想因子n与串联电阻Rs分别为3和93?器件在零偏压下275nm峰值波长处的外量子效率与探测率分别为9%和4.98×1011cm·Hz1/2/W,分析表明Al0.42Ga0.58N窗口层在275nm波长处的透过率仅为15.7%,是器件外量子效率和探测率偏低的原因之一.     

背入射AlxGa1-xN 64×1线列焦平面太阳光盲探测器

在蓝宝石衬底上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.5Ga0.5N P-I-N型64元线列焦平面太阳光盲紫外探测器。测试了器件的光谱响应,其截止波长为285nm,在275nm峰值波长处的零偏电流响应率为20mA/W。测试了线列器件各元在5V反偏压下的暗电流,结果表明暗电流大约在10-8A数量级,暗电流分布均匀。线列器件各元的紫外光响应均匀性较好。     

背入射AlxGa1-xN64×1线列焦平面太阳光盲探测器

在蓝宝石衬底上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N／Al0.5Ga0．5NP—I—N型64元线列焦平面太阳光盲紫外探测器。测试了器件的光谱响应,其截止波长为285nm,在275nm峰值波长处的零偏电流响应率为20mA／W。测试了线列器件各元在5V反偏压下的暗电流,结果表明暗电流大约在10^-8A数量级,暗电流分布均匀。线列器件各元的紫外光响应均匀性较好。     

p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN应变量子阱肖特基紫外探测器

报道了p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN应变量子阱结构的肖特基紫外探测器的制备及性能.器件的测试结果表明,在p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN双异质结中强烈的压电极化和Stark效应共同作用下使得器件在正偏和反偏时的响应光谱都向短波方向移动了10nm.零偏下器件在280nm时的峰值响应为0.022A/W,在反向偏压为1V时,峰值响应增加到0.19A/W,接近理论值.在正向偏压下器件则呈平带状态,并在283和355nm处分别出现了两个小峰.在考虑极化的情况下,通过器件中载流子浓度分布的变化解释了器件在不同偏压下的响应特性,发现p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN中的极化效应对器件的响应特性影响很大,通过改变偏压和适当的优化设计可以使探测器在紫外波段进行选择性吸收.     

p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN应变量子阱肖特基紫外探测器

报道了p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN应变量子阱结构的肖特基紫外探测器的制备及性能.器件的测试结果表明,在p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN双异质结中强烈的压电极化和Stark效应共同作用下使得器件在正偏和反偏时的响应光谱都向短波方向移动了10nm.零偏下器件在280nm时的峰值响应为0.022A/W,在反向偏压为1V时,峰值响应增加到0.19A/W,接近理论值.在正向偏压下器件则呈平带状态,并在283和355nm处分别出现了两个小峰.在考虑极化的情况下,通过器件中载流子浓度分布的变化解释了器件在不同偏压下的响应特性,发现p-GaN/Al0.35Ga0.65N/GaN中的极化效应对器件的响应特性影响很大,通过改变偏压和适当的优化设计可以使探测器在紫外波段进行选择性吸收.     

Al0.3Ga0.7N MSM紫外探测器研究

用MOCVD生长的未掺杂的疗n-Al0．3Ga0．7N制备了MSM结构紫外探测器。器件在5.3V偏压时暗电流为1nA，在315nm波长处有陡峭的截止边，在1V偏压下305nm峰值波长处探测器的电流响应率为0．023A／W，要进一步提高器件的响应率，方法之一是优化器件的结构参数，尽量减小叉指电极的宽度。为了检验Au／n-Al0．3Ga0．7N肖特基接触特性，电击穿MSM右边结，由正向I-V特性曲线计算出理想因子n～1．05，零偏势垒高度ФB0～1．16eV，表明形成的Au／n-Al0．3Ga0．7N肖特基结较为理想。     

一种制备Au/n-Al0.3Ga0.7N横向肖特基二极管的方法

用MOCVD生长未掺杂n-Al0.3Ga0.7N制备了MSM结构紫外探测器,并通过电击穿MSM右边肖特基势垒而制成了横向肖特基二极管.器件在零偏电压处的背景光电流为87.3 pA.从器件的室温I-V特性曲线计算出理想因子n、零偏势垒高度B0和串联电阻RS分别为1.99、0.788 eV和10.2 kΩ.器件在305 nm波长处有陡峭的截止边,300 nm峰值波长处电流响应率为0.034 A/W.     

器件结构对Al0.3Ga0.7N Schottky探测器性能的影响

在利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长的Al0.3Ga0.7N材料上制备了平面和台面结构的肖特基探测器.I-V和光谱响应测试结果表明:台面结构器件的反向漏电流大于平面结构器件的反向漏电流,它们的势垒高度分别为0.71 eV和0.90 eV,理想因子分别为1.12和1.02;峰值响应率分别为0.07 A/W和0.005 A/W,台面结构器件的响应光谱曲线在响应波段比较平坦,而平面结构器件的光谱响应是一条随着波长的减小而降低的曲线.这些现象可能主要是由于台面结构的欧姆接触电阻及串联电阻相对较小和离子束刻蚀对台面结构所带来的损伤所致.     

Al0.5Ga0.5N/GaN/Al0.5Ga0.5N量子阱中依赖于表面载流子浓度的Rashba自旋劈裂

通过自洽求解薛定谔和泊松方程,计算了不同表面载流子浓度的Al0.5Ga0.5N/GaN/Al0.5Ga0.5N 量子阱中第一子带的Rashba系数和Rashba自旋劈裂。第一子带在费米能级处的Rashba自旋劈裂可观并且随Ns明显增加,因为Rashba系数特别是费米波矢增加很快。随着Ns的增加,第一子带波函数的峰朝着左异质结界面移动,且阱层的平均电场增加,所以来自阱层和异质结界面的这两个主要贡献部分增加。因而,III族氮化物异质结构中的强极化电场和高浓度的二维电子气对α至关重要,使AlGaN/GaN量子阱的Rashba自旋劈裂同窄带隙的III-V族材料可比。结果表明Ns是影响AlGaN/GaN量子阱中的Rashba系数和Rashba自旋劈裂的一个重要参数,表明这种材料可以应用到自旋电子学器件中。     

新型复合沟道Al0.3Ga0.7N/Al0.05Ga0.95N/GaN HEMT低相位噪声微波单片集成压控振荡器

设计并研制了一种新型复合沟道Al0.3Ga0.7N/Al0.05Ga0.95N/GaN HEMT(CC-HEMT)微波单片集成压控振荡器(VCO),且测试了电路的性能.CC-HEMT的栅长为1μm,栅宽为100μm.叉指金属-半导体-金属(MSM)变容二极管被设计用于调谐VCO频率.为提高螺旋电感的Q值,聚酰亚胺介质被插入在电感金属层与外延在蓝宝石上GaN层之间.当CC-HEMT的直流偏置为Vgs=-3V,Vds=6V,变容二极管的调谐电压从5.5V到8.5V时,VCO的频率变化从7.04GHz到7.29GHz,平均输出功率为10dBm,平均功率附加效率为10.4%.当加在变容二极管上电压为6.7V时,测得的相位噪声为-86.25dBc/Hz(在频偏100KHz时)和-108dB/Hz(在频偏1MHz时),这个结果也是整个调谐范围的平均值.据我们所知,这个相位噪声测试结果是文献报道中基于GaN HEMT单片VCO的最好结果.     

Analysis of Al0.15Ga0.85N/GaN/Al0.15Ga0.85N DH-HEMT for RF and Microwave Frequency Applications

Semiconductors - A charge control based analytical model is followed to study the impact of donor-layer doping and gate-length on microwave frequency performance of AlGaN/GaN/AlGaN double...     

Quantum-confined stark effect and localization of charge carriers in Al0.3Ga0.7N/Al0.4Ga0.6N quantum wells with different morphologies

The electric fields in Al_0.3Ga_0.7N/Al_0.4Ga_0.6N quantum wells are estimated. The quantum wells are grown by plasma-assisted molecular-beam epitaxy with plasma activation of nitrogen. The three-dimensional and planar modes of buffer layer growth are used. The transition to the three-dimensional mode of growth yields a substantial increase in the photoluminescence intensity of the quantum wells and a shift of the photoluminescence line to shorter wavelengths. These effects are attributed to the fact that, because of the extra three-dimensional localization of charge carriers in the quantum-well layer, the quantum-confined Stark effect relaxes. The effect of localization is supposedly due to spontaneous composition fluctuations formed in the AlGaN alloy and enhanced by the three-dimensional growth.     

日盲探测器高Al组分n-Al0.6Ga0.4N欧姆接触

研究了应用于日盲探测器的高Al组分Si掺杂n型Al0.6Ga0.4N与两层金属层Ti(20nm)/Al(100nm)之间的欧姆接触. 在制作金属电极前用煮沸王水对样片进行表面预处理,金属制作后再在N2氛围中做快速热退火处理. 使用高精度XRD测试样品表面特性,并对不同温度下的情况进行比较. 样品的比接触电阻率是用环形传输线模型通过I-V测试得到. 670℃下90s退火得到最优ρc为3.42E-4Ω·cm2. 将该处理方法应用到实际的背照式AlGaN p-i-n日盲探测器中,探测器的光谱响应度和反向特性等参数得到很大的优化.     

日盲探测器高Al组分n-Al0.6Ga0.4N欧姆接触

研究了应用于目盲探测器的高Al组分Si掺杂n型Al0.6Ga0.4N与两层金属层Ti(20nm)/Al(100nm)之间的欧姆接触.在制作金属电极前用煮沸王水对样片进行表面预处理,会属制作后再在N2氛了围中做快速热退火处理.使用高精度XRD测试样品表面特性,并对不同温度下的情况进行比较.样品的比接触电阻率是用环形传输线模型通过Ⅰ-Ⅴ测试得到.670℃下90s退火得到最优ρc为3.42×10-4n·cm2.将该处理方法应用到实际的背照式AlGaN p-i-n日盲探测器中,探测器的光谱响应度和反向特性等参数得到很大的优化.     

高质量Mg掺杂的P型Al0.2Ga0.8N的生长和电学特性研究

The growth of high-performance Mg-doped p-type AlxGa1-xN （x = 0.2） using metal-organic chemical vapor deposition is reported. The influence of growth conditions （growth temperature, magnesium flow, and thermal annealing temperature） on the electrical properties of Mg-doped ptype AlxGa1-xN （x = 0.2） has been investigated. Using the optimized conditions, we obtained a minimum p-type resistivity of 0.71 Ω·cm for p-type AlGaN with 20% Al fraction.