碳杂质对硅衬底上AlGaN/GaN二维电子气高场输运性质的影响

• 作 者: 郭磊[1]杨学林[1]程建朋[1]唐宁[1]王新强[1]吕元杰[2]冯志红[2]葛惟昆[3]沈波[1]
• 机 构: 北京大学宽禁带半导体中心,北京,100871
• 出 处: 第一届全国宽禁带半导体学术及应用技术会议
• 发表日期: 2015年期

硅衬底上AlGaN/GaN高电子迁移率场效应晶体管(HEMTs)在高压功率开关等器件有着广泛的应用前景.由于功率开关器件工作状态是在高压下,因此在高电场下的电子输运性质对器件的性能至关重要.然而,实际测量GaN基材料中电子的饱和漂移速度比理论计算值低很多,其中一个很重要的原因就是由于热声子效应导致的较低的电子能量弛豫率.因此,如何减弱热声子效应进而提高电子的漂移速度是关键.在这篇报道中，系统地研究了硅衬底上的AlGaN/GaN的高场输运特性。采用MOCVD在硅衬底上生长AlGaN/GaN异质结构样品，研究缓冲层和沟道层不同的碳掺杂浓度对二维电子气高场输运性质的影响。制备了两个含有不同碳并入浓度沟道层的样品备，一个是高的碳并入浓度，一个是低的碳并入浓度。采用40ns宽度的脉冲电压测量样品的电流电压特性曲线，以避免高电压下的自热效应，测试样品的结构采用够短长宽为20×20μmH型。