GaN基HEMT器件的基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著高頻無線通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高電子遷移率晶體管(HEMT)因?yàn)槠涞驮肼暋⒏吖β实忍攸c(diǎn)，在通訊產(chǎn)業(yè)中占有越來越重要的地位。而化合物半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)界面二維電子氣(2DEG)的濃度及其分布，直接影響基于異質(zhì)結(jié)的高電子遷移率晶體管器件的性能。AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)是發(fā)展Ⅲ族氮化物電子器件最重要也是最基本的結(jié)構(gòu)，研究AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面2DEG的濃度和分布對于研究A1GaN/GaN體系二維電子氣的輸運(yùn)性質(zhì)及發(fā)展A1GaN/GaN異質(zhì)結(jié)電子

2、器件都有重要意義。本論文的內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1.用自洽求解薛定諤方程和泊松方程的方法(來源于Dr Grcg Snider,University of Notre Dame)計(jì)算了 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面處的二維電子氣的濃度和分布。與其有關(guān)的各種因素被討論。結(jié)果表明A10.25Ga0.75N/GaN中二維電子氣的面密度約為1012～1013cm-2，這可歸因于A1GaN/GaN異質(zhì)結(jié)中大的極化效應(yīng)和大的導(dǎo)帶不連續(xù)性。

3、 2.通過自治求解的方法計(jì)算了自己設(shè)計(jì)的A10.25Ga0.75N/A1N/In0.1Ga0.9N/GaN的雙層異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣的濃度和分布，得到了高于A10.25Ga0.75N/GaN異質(zhì)結(jié)中約4倍的二維電子氣面密度。討論了雙層異質(zhì)結(jié)中各個(gè)因素對二維電子氣面密度的影響。分析表明在雙層異質(zhì)結(jié)中InCaN溝道層中In的組分和AIGaN勢壘層中A1的組分是影響二維電子氣面密度的主要因素。AIN插入層的厚度對2DEG也有很大的影響。