纖鋅礦AlGaN多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的聲學聲子模及對電子的散射.pdf

1、纖鋅礦非對稱AlxGa1-xN/GaN/AlyGa1-vN多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)不僅要比AlxGa1-xN/GaN單異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有更高的二維電子氣(2DEG)濃度和電子遷移率，而且與實際高遷移率晶體管(HEMT)的結(jié)構(gòu)最為接近，因此被廣泛應(yīng)用于HEMT器件中.
　　本文主要研究非對稱纖鋅礦AlxGa1-xN/GaN/AlyGa1-yN異質(zhì)結(jié)多層結(jié)構(gòu)中聲學聲子模的色散性質(zhì)和聲子勢的三元混晶(TMC)效應(yīng)以及在此類多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)中2DEG分布隨混晶

2、組分的變化關(guān)系，并以此為基礎(chǔ)探討聲學聲子對電子的散射率.主要內(nèi)容和結(jié)論概括如下:
　　(1)在彈性連續(xù)模型框架內(nèi)，通過對非對稱纖鋅礦AlxGa1-xN/GaN/AlyGa1-yN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中聲學聲子模色散關(guān)系與聲子勢的TMC效應(yīng)計算可知，對于對稱結(jié)構(gòu)，聲學聲子模色散性質(zhì)曲線斜率趨于四個極限值;而對于非對稱結(jié)構(gòu)則趨于六個極限值，并且具有更加復雜的聲學聲子模疊加效應(yīng).對于聲學聲子勢，隨著左邊壘材料中Al組分的增加，聲子模式將轉(zhuǎn)變，聲子勢

3、則逐漸受到“限制”，從而向右邊壘移動，在GaN/AlyGa1-vN界面處會出現(xiàn)一極大值.其中，膨脹模聲子勢強于其它類型的聲學聲子勢，對電子的散射占主導性地位.
　　(2)通過數(shù)值自洽迭代法聯(lián)立求解薛定諤(Schr(o)dinger)方程與泊松(Poisson)方程，獲得纖鋅礦非對稱AlxGa1-xN/GaN/AlyGa1-yN多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)導帶、電子分布以及隨Al組分的變化關(guān)系.其結(jié)果表明，隨著混晶組分的增加，勢壘高度和內(nèi)建