InP外延材料的MBE生长模式

采用固态磷源分子束外延技术,在不同的生长条件下生长了InP外延材料,并用原子力显微镜对样品表面形貌进行了系统研究.实验结果表明,样品表面形貌的显著变化与生长模式发生变化有关;二维(2D)生长模式和三维(3D)生长模式之间存在转换的临界工艺条件.通过对实验数据的分析,绘制了InP外延生长模式对应工艺条件的区域分布图;在2D生长区域获得了高质量的InP/InP外延材料.     

InP外延材料的MBE生长模式

采用固态磷源分子束外延技术,在不同的生长条件下生长了InP外延材料,并用原子力显微镜对样品表面形貌进行了系统研究.实验结果表明,样品表面形貌的显著变化与生长模式发生变化有关;二维(2D)生长模式和三维(3D)生长模式之间存在转换的临界工艺条件.通过对实验数据的分析,绘制了InP外延生长模式对应工艺条件的区域分布图;在2D生长区域获得了高质量的InP/InP外延材料.     

MBE生长高2-DEG面密度InP基PHEMT外延材料

利用MBE技术生长了InP基InAlAs/InGaAs PHEMT结构,使用原子力显微镜(AFM)、霍耳测试系统研究了影响二维电子气(2-DEG)面密度和电子迁移率的因素,着重分析了隔离层厚度、沟道层In组分的影响.在保持较高迁移率的基础上,生长出了高μn×ns的InP PHEMT外延材料.     

MBE生长的高性能MDAlGaAs/GaAs结构材料

本文报道了用国产MBE装置和源材料生长调制掺杂(MD)AlGaAs/GaAs结构材料,用霍耳效应、光荧光测量材料的电学和光学性能,用电化学C-V检测分布特性,用电光检测法评估材料的均匀性。用该材料研制栅长0.5μm的HEMT器件,其跨导为200mS/mm,12GHz下的噪声系数达到0.76dB,相关增益6.5dB。     

全固源分子束外延生长InP和InGaAsP

在国产分子束外延设备的基础上 ,利用新型三温区阀控裂解源炉 ,对 In P及 In Ga As P材料的全固源分子束外延 (SSMBE)生长进行了研究。生长了高质量的 In P外延层 ,表面缺陷密度为 65cm- 2 ,非故意掺杂电子浓度约为 1× 1 0 16cm- 3.In P外延层的表面形貌、生长速率及 p型掺杂特性与生长温度密切相关 .研究了 In Ga As P外延材料的组分特性 ,发现在一定温度范围内生长温度对 族原子的吸附系数有较大影响 .最后得到了晶格匹配的 In0 .56Ga0 .4 4 As0 .94 P0 .0 6材料 ,低温光致发光谱峰位于 1 50 7nm,FWHM为 9.8me V.     

一种InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管模拟的新方法

采用一种新方法对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了模拟.该方法通过流体力学模型和密度梯度模型的联合求解,得到了沟道内的电子密度分布.与一些传统方法相比,该方法收敛性更好,速度更快,且同样适用于其他类型高电子迁移率晶体管器件的模拟.利用仿真对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了深入研究.     

全固源分子束外延生长InP和InGaAsP

在国产分子束外延设备的基础上,利用新型三温区阀控裂解源炉,对InP及InGaAsP材料的全固源分子束外延(SSMBE)生长进行了研究.生长了高质量的InP外延层,表面缺陷密度为65cm-2,非故意掺杂电子浓度约为1×1016cm-3.InP外延层的表面形貌、生长速率及p型掺杂特性与生长温度密切相关.研究了InGaAsP外延材料的组分特性,发现在一定温度范围内生长温度对Ⅲ族原子的吸附系数有较大影响.最后得到了晶格匹配的In0.56Ga0.4As0.04P06材料,低温光致发光谱峰位于1507 nm,FWHM为9.8 meV.     

一种InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管模拟的新方法

采用一种新方法对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了模拟.该方法通过流体力学模型和密度梯度模型的联合求解,得到了沟道内的电子密度分布.与一些传统方法相比,该方法收敛性更好,速度更快,且同样适用于其他类型高电子迁移率晶体管器件的模拟.利用仿真对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了深入研究.     

InP基功率HEMT结构材料分子束外延生长研究

从 3个层面研究了分子束外延 Al0 .48In0 .52 As/ Ga0 .47In0 .53As/ In P功率 HEMT结构材料生长技术。首先 ,通过观察生长过程的高能电子衍射 (RHEED)图谱 ,确立了 Ga0 .47In0 .53As/ In P结构表面层的 MBE RHEED衍射工艺相图 ,据此生长的单层 Si-doped Ga0 .47In0 .53As(40 0 nm) / In P室温迁移率可达 6960 cm2 / V· s及电子浓度 1 .3 3 E1 7cm- 3。其次 ,经过优化结构参数 ,低噪声 Al0 .48In0 .52 As/ Ga0 .47In0 .53As/ In P HEMT结构材料的 Hall参数达到μ30 0 K≥ 1 0 0 0 0 cm2 / V· s、2 DEG≥ 2 .5 E1 2 cm- 2 。最后 ,在此基础之上 ,降低 spacer的厚度、在 Ga0 .47In0 .53As沟道内插入 Si平面掺杂层并增加势垒层的掺杂浓度获得了功率 Al0 .48In0 .52 As/ Ga0 .47In0 .53As/ In PHEMT结构材料 ,其 Hall参数达到μ30 0 K≥ 80 0 0 cm2 / V· s、2 DEG≥ 4 .0 E1 2 cm- 2 。     

MBE生长InGaAs/In_(0.32≤x≤0.52)Al_(1-x)As MM-HEMT材料

在GaAs衬底上利用分子束外延技术生长了不同In组分的MetamorphicHEMT(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。     

MBE Growth of High Electron Mobility InP Epilayers

The molecular beam epitaxial growth of high quality epilayers on (100) InP substrate using a valve phosphorous cracker cell over a wide range of P/In BEP ratio (2.0～7.0) and growth rate (0.437 and 0.791μm/h).Experimental results show that electrical properties exhibit a pronounced dependence on growth parameters,which are growth rate,P/In BEP ratio,cracker zone temperature，and growth temperature.The parameters have been optimized carefully via the results of Hall measurements.For a typical sample,77K electron mobility of 4.57e4cm2/（V·s） and electron concentration of 1.55e15cm－3 have been achieved with an epilayer thickness of 2.35μm at a growth temperature of 370℃ by using a cracking zone temperature of 850℃.     

一种紧凑的GaN高电子迁移率晶体管大信号模型拓扑

GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）以其复杂的器件特性使其大信号建模变得十分困难,尽管EEHEMT、Angelov等模型结构曾经成功应用于GaAs HEMT/MESFET的大信号模型,但当它们被用于GaN HEMT建模时却不再准确和完备.面向GaN HEMT器件的大信号模型,本文提出了一种紧凑的模型拓扑,此模型拓扑综合了GaN HEMT器件的直流电压-电流（I-V）特性、非线性电容、寄生参数、栅延迟漏延迟与电流崩塌、自热效应以及噪声等特性.经验证此模型拓扑在仿真中具有很好的收敛性,适用于GaN HEMT器件的大信号模型的建立,满足GaN基微波电路设计对器件模型的需求.     

InP基RTD/HEMT集成的几个关键工艺研究

用MBE设备在半绝缘的InP衬底上依次生长高电子迁移率晶体管(HEMT)外延材料和共振遂穿二极管(RTD)外延材料,在此材料结构基础上研究和分析了RTD与HEMT器件单片集成工艺中的隔离工艺、欧姆接触工艺、HEMT栅挖槽工艺和空气桥工艺等几步关键工艺,给出了这些工艺的相关参数。利用上述工艺成功地制作了RTD和HEMT器件,并在室温下分别测试了RTD器件和HEMT器件的电学特性。测试表明:在室温下,RTD器件的峰电流密度与谷电流密度之比(PVCR)为3.66;HEMT器件的最大跨导约为370 mS/mm,在Vds=1.5 V时的饱和电流约为391 mA/mm。这将为RTD与HEMT的单片集成研究奠定工艺基础。     

双平面掺杂和单平面掺杂PHEMT器件的性能比较

研制了Al0.24Ga0.76As/In0.22Ga0.78As单平面掺杂PHEMT器件(SH-PHEMT)和双平面掺杂PHEMT器件(DH-PHEMT),并对其特性进行了比较.由于采用了双异质结、双平面掺杂的设计,DH-PHEMT能将载流子更好地限制在沟道中,得到更大的二维电子气浓度和更均匀的二维电子气分布,这些都有利于提高器件的性能.因此,DH-PHEMT器件具有更好的线性度,在较大的栅压范围内具有高的跨导和更大的电流驱动能力.这说明DH-PHEMT器件更加适用于高线性度应用的微波功率器件.     

双平面掺杂和单平面掺杂PHEMT器件的性能比较

研制了Al0 .2 4 Ga0 .76 As/ In0 .2 2 Ga0 .78As单平面掺杂PHEMT器件(SH - PHEMT)和双平面掺杂PHEMT器件(DH- PHEMT) ,并对其特性进行了比较.由于采用了双异质结、双平面掺杂的设计,DH- PHEMT能将载流子更好地限制在沟道中,得到更大的二维电子气浓度和更均匀的二维电子气分布,这些都有利于提高器件的性能.因此,DH- PHEMT器件具有更好的线性度,在较大的栅压范围内具有高的跨导和更大的电流驱动能力.这说明DH-PHEMT器件更加适用于高线性度应用的微波功率器件.     

High purity InP grown by chemical beam epitaxy

A Hall mobility as high as 176,200 cm²V⁻¹ s⁻¹ at 77 K withN _d -N _a =1.3×10¹⁴ cm⁻³ has been obtained by adjusting the substrate and the phosphine cracker temperatures. The 2 K photoluminescence spectra show finely resolved excitonic transitions for layers grown above 535° C with linewidths of 0.07 meV. Excitonic transitions have been recorded between 2 and 250 K. The free exciton energy position leads to a highly accurate expression of the band gap energy, which extrapolates toE _g =1.347 eV at 300 K.     

RTD与PHEMT集成的几个关键工艺

在新型的共振隧穿二极管(RTD)器件与PHEMT器件单片集成材料结构上，研究和分析了分立器件的制作工艺，给出了分立器件的制作工艺参数．利用上述工艺成功制作了RTD和PHEMT器件，并在室温下分别测试了RTD器件和PHEMT器件的电学特性．测试表明：在室温下，RTD器件的峰电流密度与谷电流密度之比提高到1.78;PHEMT器件的最大跨导约为120mS/mm,在Vgs＝0.5V时的饱和电流约为270mA/mm．这将为RTD集成电路的研制奠定工艺基础．