HEMT太赫兹探测器的二维电子气特性分析

采用分子束外延技术(MBE)对GaAs/Al_xGa_(1-x)As二维电子气(2DEG)样品进行了制备,样品制备过程中,通过改变Al的组分含量、隔离层厚度、对比体掺杂与δ掺杂两种方式,在300 K条件下对制备的样品进行了霍尔测试,获得了室温迁移率7.205E3cm~2/Vs,载流子浓度为1.787E12/cm~3的GaAs/Al_xGa_(1-x)As二维电子气沟道结构,并采用Mathematica软件分别计算了不同沟道宽度时300 K、77 K温度下GaAs基HEMT结构的太赫兹探测响应率,为HEMT场效应管太赫兹探测器的研究和制备提供了参考依据.     

N-GaAs/(In,Ga)As HEMT

采用n-(AI,Ga)As/GaAs异质结构材料制作的高电子迁移率晶体管(HEMT)在微波与超高速器件中已逐步成熟,并已开始出现实用化产品。 本简讯首次报导采用汽相外延方法在半绝缘GaAs衬底上生长N-GaAs/(I,Ga八s异质结构材料制作的HEMT,并已证实器件在低温下未出现陷附中心造成的异常。(国外均采用MBE生长的材料)。 所用材料结构为半绝缘GaAs衬底上汽相外延约1卜m In人a1.仲s层(X=0.15)及o.2～0.3urn N-GaAs层,(In,Ga八s层不掺杂,而GaAs层掺杂浓度约 5 x 10‘”cm-‘。为研制HEMT,采用厚度监控技术使顶部N-GaAs层减薄至1000A以内。…     

一种新颖的器件——高电子迁移率晶体管(HEMT)

<正> 据报道,日本最近采用美国的研究成果研制成高电子迁移率晶体管(HEMT)。美国贝尔实验室 Dingle 等人于1978年发现了在周期性生长的高纯 GaAs 和 n 型 AlGaAs 超晶格中可达很高的电子迁移率的现象。一般说来,由杂质离子引起半导体中载流子的散射使电子速度受到限制。然而,在超品格中可实现调制掺杂,就是说当用来提供电子的掺杂层和加速渡越的高纯层分开时即可以大幅度地提高电子迁移率。HEMT 结构的截面图示于下图。在半绝缘衬底上进行分子束外延,以形成高纯 GaAs 层     

高电子迁移率晶体管(HEMT)

<正>用N-Al_xGa_(1-x)As/GaAs异质结构材料制造的高电子迁移率晶体管(HEMT),由于利用了异质结界面二维电子气的高电子迁移率等特点,较好地处理了GaAs MESFET技术中有源层内杂质散射与电子迁移率的矛盾,成为目前高速半导体器件中最有前途的新军,受到广泛重视.中国科学院物理研究所分子束外延组与南京固体器件研究所为了促进我国微波通讯事业等的发展,决定联合试制HEMT.现已获得初步实验结果:器件最大跨导值已超过100mS/mm,并进行了微波性能测试.     

GaAs PHEMT材料中2DEG浓度的控制与测试研究

设计并使用分子束外延(MBE)方法制备了不同帽层厚度、不同掺杂浓度的双平面掺杂GaAs PHEMT外延材料,采用不同工艺手段控制InGaAs沟道异质结界面的平滑程度。采用非接触霍尔方法对样品二维电子气(2DEG)浓度及迁移率进行测试,并用范得堡法对实验结果加以验证。结果表明,平整异质结界面生长技术能有效控制高迁移率2DEG浓度分布;与范德堡法相比,非接触霍尔方法无破坏性、测试结果可靠,该结果可以用来分析多层结构的PHEMT外延材料中InGaAs沟道界面的生长情况。     

HEMT电子迁移率与器件参数关系

本文计算了调制掺杂Ga_(1-x)Al_xA_3-GaAs异质结2DEG场效应晶体管(HEMT)电离中心散射电子迁移率μ_1.给出了μ_1与掺杂Ga_(1-x)Al_xA_s层的厚度d,掺杂浓度N_D,非掺杂的ca_(1-x)Al_xA_s层的厚度δ以及二维电子气的电荷面密度N_s的关系.     

微波功率双异质结高电子迁移率晶体管

研制和测试了K波段频率范围的微波高电子迁移率晶体管(HEMT)。这种HEMT具有选择低掺杂(AlGa)As/GaAs/(AlGa)As双异质结的独特结构,它可同时获得大电流密度和高的栅击穿电压。这种结构在室温下电子迁移率达6800cm~2/V.s,二维(2-D)电子密度高达1.2×10~(12)cm~(-2)。橱长为1μm,总栅宽为1.2mm的器件,在20GHz下输出功率达660mW(550mW/mm),相关增益为3.2dB,功率附加效率为19.3％。栅宽为2.4mm的同样器件得到1W的输出功率,3dB的增益以及15.5％的效率。这些结果表明了双异质结HEMT(DH-HEMT)的微波大功率的能力。     

掺In对反型AlGaAs/GaAs异质界面质量的改善及其应用

研究了AlGaAs层掺1%的In对AlGaAs/GaAs量子阱光致发光谱的半峰宽的影响.25K的光致发光结果表明,In作为表面活化剂能有效改善AlGaAs/GaAs异质界面的粗糙度.将此方法应用到反型AlGaAs/GaAs高电子迁移率晶体管(HEMT)材料结构中,Hall测量表明该方法能有效提高反型HEMT的电学性能.     

MBE生长InGaAs／n0.32≤x≤0.52Al1—xAs MM—HEMT材料

在GaAs衬底上利用分子来外延技术生长了不同In组分的Metamorphic HEMT(简称MM—HEMT)。通过对MM—HEMT材料中台阶式缓冲层材料种类、台阶宽度、初始组分以及生长温度等生长参数、生长条件和结构参数进行优化，得到了具有良好电学性能的MM—HEMT材料，其二维电子气迁移率和浓度指标与国外同期水平相当。     

分子束外延GaAs基M-HEMT与Si基HEMT材料研究北大核心

在GaAs基渐变缓冲层高迁移率晶体管(M-HEMT)器件中,二维电子气的输运性能对器件性能有决定性作用。系统研究了GaAs M-HEMT材料中不同In组分沟道和生长温度对沟道电子迁移率和薄层电子浓度的影响。结果表明,沟道In组分为0.65时,材料电学性能最好;提高生长温度能有效提高材料的迁移率。为了后续将Si CMOS技术与HEMT材料结合实现高集成度应用,将M-HEMT结构外延在硅衬底上并得到了初步的研究结果,室温下电子迁移率为3300 cm^(2)/(V·s),薄层电子浓度为4.5×10^(12)cm^(-2)。