MOCVD生长AlGaN/GaN/Si(111)异质结材料

利用MOCVD在Si(111)衬底上生长了无裂纹的GaN外延薄膜和AlGaN/GaN异质结构。通过优化Si衬底的浸润处理时间、AlN层厚度等参数获得了无裂纹的GaN外延薄膜,研究了SiN缓冲层和插入层厚度对AlGaN/GaN异质结电学性质的影响,2DEG的迁移率和面密度分别达到1410cm2/V.s和1.16×1013cm-2。     

4H-SiC同质外延中的缺陷

从实验出发,用LPCVD外延系统在偏向<11-20>方向8°的4H-SiC(0001)Si面衬底上,利用CVD技术进行了4H-SiC同质外延生长。外延后在熔融KOH腐蚀液中进行腐蚀,使用SEM和光学显微镜表征方法探讨了CVD法4H-SiC同质外延中的位错、微管和孪晶等缺陷形貌,并分析其形成机理。     

4H-SiC MESFET结构外延生长技术

利用热壁式CVD技术生长4H-SiC MESFET结构外延材料,TMA和氮气分别用作p型和n型掺杂源.外延层厚度使用SEM进行表征,SIMS及汞探针C-V用作外延层掺杂浓度测试.通过优化生长参数,成功生长出高质量的MESFET结构外延材料并获得陡峭的过渡掺杂曲线,并给出了部分器件测试结果.     

基于100mm国产SiC衬底高性能AlGaN/GaN异质结外延材料

南京电子器件研究所提出了一种"AlN表面原位图形化"技术,将AlN成核岛台阶化(图1),改善GaN缓冲层的外延生长模式,抑制GaN/AlN界面位错的生成以及纵向延伸,从而降低GaN缓冲层的穿透位错密度。另外,原位制备工艺容易实现,避免杂质引入,降低外延成本。采用该技术在100 mm国产高纯半绝缘SiC衬底上制备出1.8 μm厚高质量GaN HEMT外延材料,GaN缓冲层(002)和(102)面摇摆曲线半高宽分别达到56、147 arcsec(图2),与常规工艺相比位错密度降低80%,二维电子气室温迁移率达到2 300 cm^2/(V·s),材料结晶质量和电学特性获得显著提升。     

生长压力对MOCVD GaN材料晶体质量的影响

使用氮化物MOCVD外延生长系统,采用传统的两步生长法在76.2 mm c面蓝宝石衬底上生长了不同压力的GaN薄膜样品.研究发现提高高温GaN的生长压力,初期的三维生长时间增长,有利于提高GaN薄膜的晶体质量.同时采用XRD、PL谱和湿化学腐蚀方法研究了样品的位错特性,结果表明高压生长的样品能够降低位错密度,起到改善G...     

MOCVD法生长InAlN材料及其微结构特性研究

利用MOCVD法,在7.62cm蓝宝石衬底上生长了InAlN薄膜及InAlN/GaN异质结材料。利用XRD、AFM、Hall等测试方法对材料的组分、表面形貌、电学性质等进行了分析,InAlN薄膜中In含量随生长温度的升高明显降低,材料表面为三维岛状结构;与AlGaN/GaN异质结材料相比,InAlN/GaN异质结的高温电子输运特性更好,773K下InAlN/GaN异质结的迁移率为130cm2/(v·s),明显高于AlGaN/GaN异质结的67cm2/(v·s)。     

采用ALD Al2O3作为栅介质的薄势垒增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT

本文报道了高性能的增强型（E-mode）氮化镓（GaN）基金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）,该器件势垒层为5-nm厚的铝镓氮（Al0.3Ga0.7N）,并采用氮化硅（SiN）钝化来控制二维电子气（2DEG）密度。与SiN钝化不同,采用原子层淀积（ALD）技术生长的氧化铝（Al2O3）不会增强异质结中的2DEG密度。刻蚀栅区的SiN介质可以耗尽沟道电子,之后采用ALD Al2O3作为栅介质,可以实现MIS结构。栅长为1 μm的E-mode MIS-HEMT具有657mA/mm的最大饱和电流（IDS）、187mS/mm的最大跨导（gm）和1V的阈值电压（Vth）。与相应的E-mode HEMT对比,由于Al2O3栅介质的引入,使器件的性能得到了很大的提升。本文对于同时实现高的Vth和IDS提供了很好的方法。     

75mm 4°偏轴4H-SiC水平热壁式CVD外延生长

利用水平热壁式CVD外延生长技术,在75mm偏向1120方向4°的(0001)Si-面n型导电衬底上同质外延生长了4H-SiC薄膜.光学显微镜和原子力显微镜测试结果表明外延层表面存在三角形、胡萝卜状等典型的4°偏轴外延缺陷及普遍的台阶形貌.通过优化外延参数,片内浓度均匀性(σ/mean)和厚度均匀性分别达到4.37%和l.81%.     

MSM型氮化镓紫外探测器研究

以宽禁带半导体氮化镓材料制备了金属一半导体一金属型的紫外光电探测器.材料生长是以MOCVD设备完成的,为非故意掺杂的n型材料.器件在362 nm处具有陡峭的截止边,表现出可见盲特性,在1.5 V偏压下响应度为0.71 A/W,紫外/可见抑制比接近103.通过击穿单侧肖特基结对另一侧的肖特基结进行测试,结果表明肖特基结具有较理想的特性,并以此对器件的工作方式和设计优化进行了讨论分析.