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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 174 毫秒
1.
从晶格匹配及能带阶跃角度讨论了设计一个n沟Si/Si1-xGexHEMT异质结层的原理及方法,对K.Ismail器件进行了分析和计算,所得2DEG的ns与实验结果基本相符,并利用该设计理论对K.Ismail器件的异质结结构进行了优化改进,提高了器件2DEG的n。  相似文献   

2.
研究了低压化学气相淀积方法制备的n- 3C- Si C/p- Si(10 0 )异质结二极管(HJD)在30 0~4 80 K高温下的电流密度-电压(J- V)特性.室温下HJD的正反向整流比(通常定义为±1V外加偏压下)最高可达1.8×10 4 ,在4 80 K时仍存在较小整流特性,整流比减小至3.1.在30 0 K温度下反向击穿电压最高可达2 2 0 V .电容-电压特性表明该Si C/Si异质结为突变结,内建电势Vbi为0 .75 V.采用了一个含多个参数的方程式对不同温度下异质结二极管的正向J-V实验曲线进行了很好的拟和与说明,并讨论了电流输运机制.该异质结构可用于制备高质量异质结器件,如宽带隙发射极Si C/Si HBT  相似文献   

3.
采用归一化能量1 MeV的中子脉冲反应堆对AlGaN/GaN异质结材料进行了辐照研究.实验发现,经1015cm-2注量的中子辐照后,异质结材料的二维电子气(2DEG)载流子浓度(ns)下降,而2DEG迁移率由于受到ns的调制作用略有增加,同时辐照导致的载流子浓度ns下降造成了沟道串联电阻的增加和异质结构阈值电压(VTH)的正向漂移.分析认为,辐照感生类受主缺陷是造成ns下降和阈值电压漂移的原因.原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)的测试结果表明,辐照后材料的表面形貌有所恶化,材料应变基本不变,而材料的螺位错和刃位错密度辐照后都略有增加.此外,实验结果还表明初始材料质量越好,辐照退化越小.  相似文献   

4.
AlGaN/GaN异质结极化行为与二维电子气   总被引:1,自引:0,他引:1  
薛丽君  刘明  王燕  夏洋  陈宝钦 《半导体技术》2004,29(7):63-65,56
AlGaN/GaN异质结及其相关器件因其优越的电学特性成为近几年的研究热点.2DEG作为其特征与材料本身的极化现象关系密切.本文主要从晶体微观结构角度介绍AlGaN/GaN异质结极化现象的产生、机理和方向性,着重讨论极化对异质结界面处诱生的二维电子气的影响.极化不仅可提高2DEG的浓度,而且还能使其迁移率得到提高.  相似文献   

5.
提出了一种能带调制模型,通过在异质结界面处引入负离子电荷(如氟离子)调制异质结处的局部能带分布,实现了对异质结界面处的高密度2DEG的改变。基于能带调制模型,提出了一种复合调制沟道AlGaN/GaNHFET器件。通过在增强型沟道调制区和RESURF调制区分别引入不同剂量的负离子,不仅实现了增强型器件,而且可以降低尖峰电场,优化异质结电场分布,提高器件击穿电压。通过器件仿真软件对其器件工作原理进行了模拟分析,并通过实验结果表明,其器件品质因子FOM由传统器件的4.8MW.cm-2提高到26.7MW.cm-2。  相似文献   

6.
设计和研制了耗尽型选择性掺杂异质结晶体管。外延选择性掺杂材料是由本所Fs-Ⅲ型分子束外延炉生长的。制作器件的材料在室温下,霍尔测量的电子迁移率为6500cm2/vs,二维薄层电子浓度ns=91011cm2。在77K时n=75000cm2/vs。测量了具有栅长1.21.5m,栅宽2180m耗尽型异质结器件的直流特性和器件的跨导,室温下gm=110~130ms/mm,而低温77K时,可达到200ms/mm。  相似文献   

7.
研究了低压化学气相淀积方法制备的n-3C-SiC/p-Si(100)异质结二极管(HJD)在300~480K高温下的电流密度-电压(J-V)特性.室温下HJD的正反向整流比(通常定义为±1V外加偏压下)最高可达1.8×104,在480K时仍存在较小整流特性,整流比减小至3.1.在300K温度下反向击穿电压最高可达220V.电容-电压特性表明该SiC/Si异质结为突变结,内建电势Vbi为0.75V.采用了一个含多个参数的方程式对不同温度下异质结二极管的正向J-V实验曲线进行了很好的拟和与说明,并讨论了电流输运机制.该异质结构可用于制备高质量异质结器件,如宽带隙发射极SiC/Si HBT等.  相似文献   

8.
研究了低压化学气相淀积方法制备的n-3C-SiC/p-Si(100)异质结二极管(HJD)在300~480K高温下的电流密度-电压(J-V)特性.室温下HJD的正反向整流比(通常定义为±1V外加偏压下)最高可达1.8×104,在480K时仍存在较小整流特性,整流比减小至3.1.在300K温度下反向击穿电压最高可达220V.电容-电压特性表明该SiC/Si异质结为突变结,内建电势Vbi为0.75V.采用了一个含多个参数的方程式对不同温度下异质结二极管的正向J-V实验曲线进行了很好的拟和与说明,并讨论了电流输运机制.该异质结构可用于制备高质量异质结器件,如宽带隙发射极SiC/Si HBT等.  相似文献   

9.
本文以连续波电光检测法(CWEOP)为基本原理,设计完成了自动电光检测系统,并采用锁相放大技术,对超薄层异质结外延材料进行了电场分布的测试,由此对其均匀性进行了评估.通过实验探讨了超薄层异质结外延材料2DEG分布不均匀的电光检测标准、最佳测试条件等,并对影响测量结果的因素进行了分析.本方法的突出优点是能够无损地对超薄层异质结外延材料不均匀的2DEG进行定位.  相似文献   

10.
采用二维器件仿真软件对GaN/Si异质结双极晶体管进行了特性仿真研究.对GaN/Si异质结双极晶体管建立了合理准确的物理模型,包括不完全电离模型、能带模型、能带变窄模型、迁移率模型与复合模型.结果表明,GaN/Si异质结开启电压为2.5 eV.在Ib=0.2 mA时,电流放大倍数为100倍.击穿电压为900V,使其在大功率器件方面有很大应用前景.最高截止频率为100 GHz,使其可工作在射频和微波频段.  相似文献   

11.
利用泊松方程以及异质结能带理论 ,通过费米能级 -二维电子气浓度的线性近似 ,推导了基于双异质结双平面掺杂的 HEMT器件的电荷控制模型 .计算分析了沟道顶部和底部平面掺杂浓度 ,栅金属与顶部平面掺杂层距离等材料结构尺寸和阈值电压、二维电子气浓度的关系 .该模型为优化和预测双平面掺杂 HEMT器件性能提供了一个有效手段  相似文献   

12.
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 。  相似文献   

13.
Because the emitter-base junctions of amorphous Si/Si heterojunction bipolar transistors (HBTs) with a conventional structure are inside the amorphous Si (a-Si) layer, their high-frequency performance is limited due to very low electron velocity in a-Si. An improved structure, the two-dimensional-electron-gas (2DEG) emitter structure, is proposed to overcome these problems, and a-Si/Si HBTs with good high-frequency performance are fabricated. Their low-temperature fabrication technology can be extended to other III-V-compound HBTs  相似文献   

14.
设计并生长了带有复合沟道的InP基HEMT材料,该材料具有较高的二维电子气浓度和迁移率。在使用In_xGa_(1-x)As/In_(0.53)Ga_(0.47)As复合沟道时,当In组分等于0.7时得到较好的沟道输运性能;在使用InAs复合沟道时,得到了二维电子气浓度为2.3×10~(12)/cm~2、室温迁移率高达13600 cm~2/V·s的性能优良的HEMT材料。  相似文献   

15.
用MOCVD技术在高阻6H-SiC衬底上研制出了具有高迁移率GaN沟道层的AlGaN/AlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)结构材料,其室温和80K时二维电子气迁移率分别为1944和11588cm2/(V·s),相应二维电子气浓度为1.03×1013cm-2;三晶X射线衍射和原子力显微镜分析表明该材料具有良好的晶体质量和表面形貌,10μm×10μm样品的表面粗糙度为0.27nm.用此材料研制出了栅长为0.8μm,栅宽为1.2mm的HEMT器件,最大漏极饱和电流密度和非本征跨导分别为957mA/mm和267mS/mm.  相似文献   

16.
Conventionally, Poisson’s equation coupled with 1-D Schrödinger’s equation is solved self-consistently in the triangular quantum well to calculate 2DEG density at the heterointerface. 2DEG density hence derived is a complicated transcendental function which cannot be solved analytically. Therefore, in this work, we use a simple expression for Fermi energy level to develop a compact physics-based 2D-analytical model for 2DEG density. The calculated 2DEG density from this model is validated with earlier reported experimental results. Using this 2DEG density, an expression for I-V characteristics of HEMTs has also been developed. The I-V characteristics of a buffer layer engineered MgZnO/CdZnO HEMT for improved 2DEG density have been analysed for the first time using developed model to the best of our knowledge.  相似文献   

17.
High-electron mobility transistors (HEMTs) were fabricated from heterostructures consisting of undoped In/sub 0.2/Al/sub 0.8/N barrier and GaN channel layers grown by metal-organic vapor phase epitaxy on (0001) sapphire substrates. The polarization-induced two-dimensional electron gas (2DEG) density and mobility at the In/sub 0.2/Al/sub 0.8/N/GaN heterojunction were 2/spl times/10/sup 13/ cm/sup -2/ and 260 cm/sup 2/V/sup -1/s/sup -1/, respectively. A tradeoff was determined for the annealing temperature of Ti/Al/Ni/Au ohmic contacts in order to achieve a low contact resistance (/spl rho//sub C/=2.4/spl times/10/sup -5/ /spl Omega//spl middot/cm/sup 2/) without degradation of the channels sheet resistance. Schottky barrier heights were 0.63 and 0.84 eV for Ni- and Pt-based contacts, respectively. The obtained dc parameters of 1-/spl mu/m gate-length HEMT were 0.64 A/mm drain current at V/sub GS/=3 V and 122 mS/mm transconductance, respectively. An HEMT analytical model was used to identify the effects of various material and device parameters on the InAlN/GaN HEMT performance. It is concluded that the increase in the channel mobility is urgently needed in order to benefit from the high 2DEG density.  相似文献   

18.
High-performance AlGaAs/GaAs selectively doped heterojunction transistors (SDHTs) and 19-stage oscillators fabricated on silicon substrates are discussed. Epitaxial layers of AlGaAs/GaAs were grown by MBE on Si substrates. The mobility of two-dimensional electron gas (2DEG) in the SDHTs was as high as 53000 cm2/V-s at 77 K for a sheet charge density of 10×112 cm-2. For 1-μm-gate-length devices, maximum transconductances of 220 and 364 mS/mm were measured at 300 and 77 K, respectively, for the SDHTs. A minimum propagation delay time of 27 ps/stage at room temperature was obtained for a 19-stage direct-coupled FET logic ring oscillator with a power dissipation of 1.1 mW/stage. The propagation delay time was reduced to 17.6 ps/stage at 77 K. From microwave S-parameter measurements at 300 K, current gain and power gain cutoff frequencies of 15 and 22 GHz, respectively, were measured. These results are comparable to those obtained for SDHT technology on GaAs substrates  相似文献   

19.
采用分子束外延设备 (MBE) , 外延生长了InAs/AlSb二维电子气结构样品.样品制备过程中, 通过优化AlGaSb缓冲层厚度和InAs/AlSb界面厚度、改变AlSb隔离层厚度, 分别对比了材料二维电子气特性的变化, 并在隔离层厚度为5nm时, 获得了室温电子迁移率为20500cm2/V·s, 面电荷密度为2.0×1012/cm2的InAs/AlSb二维电子气结构样品, 为InAs/AlSb高电子迁移率晶体管的研究和制备提供了参考依据.  相似文献   

20.
Growth of wide bandgap material over narrow bandgap material, results into a two dimensional electron gas (2DEG) at the heterointerface due to the conduction band discontinuity. In this paper the 2DEG transport properties of AlGaN/GaN-based high electron mobility transistor (HEMT) is discussed and its effect on various characteristics such as 2DEG density, C-V characteristics and Sheet resistances for different mole fractions are presented. The obtained results are also compared with AlGaAs/GaAs-based HEMT for the same structural parameter as like AlGaN/GaN-based HEMT. The calculated results of electron sheet concentration as a function of the Al mole fraction are in excellent agreement with some experimental data available in the literature.  相似文献   

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