GaN基MSM结构紫外探测器光响应特性

在求解一维电流连续性方程和传输方程的同时考虑表面态陷阱的作用,获得了GaN基MSM结构紫外探测器在稳态光照下的电流随电压变化的解析解,从而导出了其光响应特性主要参数,并解释了电流和响应度随偏压变化的原因和光增益现象.将该模型应用于具体器件,实验测得饱和临界偏压约6 V,稳态电流6×10-8A,响应率0.085 7 A/W,与理论计算较吻合.     

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.     

日盲探测器高Al组分n-Al_(0.6)Ga_(0.4)N欧姆接触(英文)

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3.42×10-4Ω·cm^2.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.     

基于双肖特基接触GaN薄膜特性参数测试新方法

提出了一种GaN薄膜电学参量测试新方法.该方法基于双肖特基结二极管结构,利用非对称的电极图形获取整流特性,从而省去了复杂的欧姆接触形成工艺,可方便地导出电子电导迁移率和肖特基接触理想因子等特征参数.对残留载流子浓度为7×1016 cm-3 的非故意掺杂GaN薄膜进行了试验,新方法得到Ni/Au-GaN肖特基接触的理想因子为2.8,GaN薄膜方块电阻为491Ω和电子电导迁移率为606cm2/(V·s).这些典型参数与利用欧姆接触实验和普通Ni/Au-GaN肖特基二极管测试所得结果较为吻合.该方法为半导体薄膜测试提供了新思路,可推广用于难以形成良好线性欧姆接触或材料特性受欧姆接触工艺影响较大的外延材料及其金半接触的监测研究.     

增强型GaN绝缘栅HEMT线性电荷控制解析模型

基于MIS理论和含极化的泊松方程,应用费米能级与二维电子气密度线性近似,并考虑计入了绝缘体/AlGaN界面的陷阱或离子电荷,导出建立了适用于增强型且兼容耗尽型AlGaN/GaN绝缘栅HEMT的线性电荷控制解析模型。研究表明,Insulator/AlGaN界面陷阱密度在1013cm-2数量级;基于该模型的器件转移特性的理论结果与器件的实测转移特性数据比较符合。该模型可望用于器件性能评估和设计优化。     

GaN基热氧化物的XPS和椭偏光谱研究

采用X射线光谱R(XPS)和椭偏测试仪(SE)对GaN材料干氧氧化所得氧化物薄膜的组分、厚度、光学常数等物理特性进行了研究.当氧化温度为900℃、氧化时间为15～240min时,XPS测试结果表明,所得氧化物类型为Ga_2O_3,且由于大量O空位的存在,其表面Ga/O比率约为1.2.SE测试结果表明,GaN线性氧化速率约为40nm/h,呈抛物线生长,最终平均氧化速率约为25nm/h.在300～800nm测试范围内,Ga_2O_3折射率为1.9～2.2,与文献测试结果相符.但在300～400nm测试范围内存在反常色散现象,这与GaN在此波段的强吸收有关.     

基于双肖特基接触GaN薄膜特性参数测试新方法

提出了一种GaN薄膜电学参量测试新方法.该方法基于双肖特基结二极管结构,利用非对称的电极图形获取整流特性,从而省去了复杂的欧姆接触形成工艺,可方便地导出电子电导迁移率和肖特基接触理想因子等特征参数.对残留载流子浓度为7×1016 cm-3 的非故意掺杂GaN薄膜进行了试验,新方法得到Ni/Au-GaN肖特基接触的理想因子为2.8,GaN薄膜方块电阻为491Ω和电子电导迁移率为606cm2/(V·s).这些典型参数与利用欧姆接触实验和普通Ni/Au-GaN肖特基二极管测试所得结果较为吻合.该方法为半导体薄膜测试提供了新思路,可推广用于难以形成良好线性欧姆接触或材料特性受欧姆接触工艺影响较大的外延材料及其金半接触的监测研究.     

直流大电压下 GaN HEMT电流崩塌效应探索

基于GaN HEMT器件物理和实验分析测试结果,提出了一种GaN电流崩塌效应的新物理模型.研究表明,在大漏极电压条件下,沟道电子易于注入到GaN缓冲层中,并被缓冲层中的陷阱所俘获,耗尽二维电子气,从而导致电流崩塌效应.该模型描述了电流崩塌效应与缓冲层中陷阱的相互关系,并获得了电流崩塌前后迁移率与二维电子气浓度乘积的归一化值.该结果可望用于GaN HEMT器件进一步的理论探讨和实验研究.     

应力条件下AlGaN/GaNHEMT电流崩塌效应研究

采用应力测试方法,获得了AlGaN/GaN HEMT漏极电流随时间的变化关系.实验结果表明,应力导致漏极电流崩塌56.2%;不同电压应力条件下,只要所加时间足够长和电压足够大,相同栅压的电流崩塌程度都近似相等;漏极电流恢复时间与大小分别为34.5 αVGS与α(VGS-VT)(2-βt).研究表明,栅-漏间表面态捕获的电子使得表面电势发生变化,引起沟道中二维电子气浓度降低,从而导致电流崩塌效应的产生.此结论可望用于AlGaN/GaN HEMT器件电流崩塌效应进一步的理论探索和器件研究.     

直流大电压下 GaN HEMT电流崩塌效应探索

基于GaN HEMT器件物理和实验分析测试结果,提出了一种GaN电流崩塌效应的新物理模型.研究表明,在大漏极电压条件下,沟道电子易于注入到GaN缓冲层中,并被缓冲层中的陷阱所俘获,耗尽二维电子气,从而导致电流崩塌效应.该模型描述了电流崩塌效应与缓冲层中陷阱的相互关系,并获得了电流崩塌前后迁移率与二维电子气浓度乘积的归一化值.该结果可望用于GaN HEMT器件进一步的理论探讨和实验研究.