AlGaN/GaN HFET中的陷阱

提出了二维表面态和表面缺陷层构成的AlGaN/GaN HFET中的陷阱模型。自洽求解薛定谔方程和泊松方程得到异质结能带和沟道阱基态、激发态及二维表面态的波函数。发现表面高密度缺陷减薄了势垒层厚度,显著增强了热电子隧穿过程。从缺陷态发射电子和热电子隧穿构成的新陷阱模型出发,解释了HFET的瞬态电流、肖特基势垒的伏安特性和产生-复合噪声。最后讨论了改进材料生长和器件工艺来抑制陷阱效应,改善器件性能的途径。     

AlGaN/GaN HFET中的陷阱位置和激活能

自洽求解薛定谔方程和泊松方程求出了异质结能带和沟道阱基态、激发态及二维表面态的波函数.研究了表面陷阱位置及其激活能.发现表面高密度缺陷减薄了势垒层,显著增强了热电子隧穿过程.从缺陷态发射电子和热电子隧穿构成的新陷阱模型出发,解释了HFET的瞬态电流和产生.复合噪声.最后讨论了改进材料生长和器件工艺来抑制陷阱效应,改善器件性能的途径.     

AlGaN/GaN HFET中的陷阱位置和激活能

自洽求解薛定谔方程和泊松方程求出了异质结能带和沟道阱基态、激发态及二维表面态的波函数.研究了表面陷阱位置及其激活能.发现表面高密度缺陷减薄了势垒层,显著增强了热电子隧穿过程.从缺陷态发射电子和热电子隧穿构成的新陷阱模型出发,解释了HFET的瞬态电流和产生.复合噪声.最后讨论了改进材料生长和器件工艺来抑制陷阱效应,改善器件性能的途径.     

AlGaN/GaN和AlGaN SBD的温度特性研究

研究了AlGaN/GaN异质结构上的肖特基接触的基本原理及载流子的高温输运特性.将AlGaN/GaN异质结SBD和AlGaN SBD,在27～250℃进行实验比较.发现随着温度上升,AlGaN SBD的势垒高度下降,理想因子增加,其影响因素包括热电子发射、场发射、隧穿效应及复合电流效应等机制.而AlGaN/GaN异质结SBD由于受到压电极化场和2DEG和的影响,其势垒高度和理想因子随温度的变化趋势与AlGaNSBD相反.实验结果还显示,AlGaN/GaN异质结SBD的反向电流随着温度的上升,呈现先增大后减小的趋势.     

SiC肖特基接触的直接隧穿效应

通过精确求解一维定态薛定谔方程得到电子通过三角形势垒的隧穿几率,模拟了SiC肖特基接触的直接隧穿效应.结果显示该方法比WKB近似更精确,同时也更适合工作在高场条件下的SiC材料,并且能够连续地计算热电子发射电流和隧穿电流.     

SiC肖特基接触的直接隧穿效应

通过精确求解一维定态薛定谔方程得到电子通过三角形势垒的隧穿几率,模拟了SiC肖特基接触的直接隧穿效应.结果显示该方法比WKB近似更精确,同时也更适合工作在高场条件下的SiC材料,并且能够连续地计算热电子发射电流和隧穿电流.     

AlxGa1-xAs/GaAs异质结中电子迁移率的压力效应

对AlxGa1-xAs/GaAs半导体单异质结系统,引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势,同时计入电子对异质结势垒的隧穿,利用变分法和记忆函数方法讨论在界面光学声子和体纵光学声子的散射下,异质结界面附近电子迁移率随温度的变化关系及其压力效应.结果显示:电子迁移率随温度、压力的增加而减小;且两种声子的散射作用均随压力增强,界面光学声子的变化幅度更大.因此,在讨论压力的情形下,界面光学声子的作用不容忽略.     

AlxGa1-xAs/GaAs异质结中电子迁移率的压力效应

对AlxGa1-xAs/GaAs半导体单异质结系统,引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势,同时计入电子对异质结势垒的隧穿,利用变分法和记忆函数方法讨论在界面光学声子和体纵光学声子的散射下,异质结界面附近电子迁移率随温度的变化关系及其压力效应.结果显示:电子迁移率随温度、压力的增加而减小;且两种声子的散射作用均随压力增强,界面光学声子的变化幅度更大.因此,在讨论压力的情形下,界面光学声子的作用不容忽略.     

AlxGa1-xAs/GaAs异质结中电子迁移率的压力效应

对Al_xGa_1-xAs/GaAs半导体单异质结系统,引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势，同时计入电子对异质结势垒的隧穿，利用变分法和记忆函数方法讨论在界面光学声子和体纵光学声子的散射下，异质结界面附近电子迁移率随温度的变化关系及其压力效应.结果显示：电子迁移率随温度、压力的增加而减小；且两种声子的散射作用均随压力增强，界面光学声子的变化幅度更大.因此，在讨论压力的情形下，界面光学声子的作用不容忽略.     

HEMT及其界面态效应的二维数值模拟

本文提出了一个调制掺杂异质结界面态模型,并首次将界面态效应引入到HEMT的二维数值模型中.本文用基于异质结漂移-扩散模型建立的 HEMT二维数值模型对常规结构的 AlGaAs/GaAs HEMT进行了模拟,讨论了 HEMT的内部工作机制,特别是异质结效应.本文着重模拟分析了HEMT中界面态对器件性能的影响。模拟结果表明界面态对HEMT的特性有显著的影响.