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使用AlN/GaN超晶格势垒层生长高Al组分AlGaN/GaN HEMT结构

丁国建 郭丽伟 邢志刚 陈耀 徐培强 贾海强 周均铭 陈弘

使用AlN/GaN超晶格势垒层生长高Al组分AlGaN/GaN HEMT结构

丁国建, 郭丽伟, 邢志刚, 陈耀, 徐培强, 贾海强, 周均铭, 陈弘
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  • 在蓝宝石衬底上生长了以AlN/GaN超晶格准AlGaN合金作为势垒的HEMT结构材料,并与传统AlGaN合金势垒样品进行了对比.在高Al组分(≥40%)情况下,超晶格势垒样品的表面形貌明显改进,电学性能特别是2DEG面电子浓度也有所改进.对超晶格势垒生长参数进行了初步优化,使得HEMT结构薄层电阻进一步降低,最后获得了251 Ω/□的薄层电阻.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10574148), 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2006CB921300), 国家高技术研究发展计划(批准号: 2006AA03A106, 2006AA03A107)资助的课题.
    [1]

    Piao G, Shimizu M, Okumura H 2004 Compound Semiconductors 2004, Proceeding of the 31st International Symposium on Compound Semiconductors 184 243

    [2]

    2000 J. Appl. Phys 87 334

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    J. Cryst. Growth 272 420

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    Smorchkova I P, Keller S, Heikman S, Elsass C R, Heying B, Fini P, Speck J S, Mishra U K 2000 Appl. Phys. Lett. 24 3998

    [5]
    [6]

    Miyoshi M, Sakai M, Ishikawa H, Egawa T, Jimbo T, Tanaka M, Oda O 2004 J. Cryst. Growth 272 293

    [7]

    Arulkumaran S, Egawa T, Ishikawa H, Jimbo T 2003 J. Vac. Sci. Technol. B 21 888

    [8]

    Keller S, Parish G, Fini P T, Heikman S, Chen C H, Zhang N, DenBaars S P, Mishra U K, Wu Y F 1999 J. Appl. Phys. 86 5850

    [9]

    Ambacher O, Smart J, Shealy J R, Weimann N G, Chu K, Murphy M, Schaff W J, Eastman L F, Dimitrov R, Wittmer L, Stutzmann M, Rieger W, Hilsenbeck J 1999 J. Appl. Phys. 85 3222

    [10]

    Ridley B K, Ambacher O, Eastman L F 2000 Semicond. Sci. Technol. 15 270

    [11]

    Smorchkova I P, Elsass C R, Lbbetson J P, Vetury R, Heying B, Fini P, Haus E, DenBaars S P, Speck J S, Mishra U K 1999 J. Appl. Phys. 86 4520

    [12]

    Ambacher O, Foutz B, Smart J, Shealy J R, Weimann N G, Chu K, Murphy M, Sierakowski A J, Schaff W J, Eastman L F

    [13]

    Dimitrov R, Murphy M, Smart J, Schaff W, Shealy J R, Eastman L F, Ambacher O, Stutzmann M 2000 J. Appl. Phys. 87 3375

    [14]

    Elass C R, Smorchkova I P, Heying B, Haus E, Poblenz C, Fini P, Maranowski K, Petroff P M, DenBaars S P, Mishra U K, Speck J S, Saxler A, Elhamri S, Mitchel W C 2000 Jpn. J. Appl. Phys. Part 39 L1023

    [15]

    Webb J B, Tang H, Bardwell J A, Coleridge P 2001 Appl. Phys. Lett. 78 3845

    [16]

    Yu T H, Brennan K F 2001 J. Appl. Phys. 89 3827

    [17]

    Pophristic M, Guo S P, Peres B 2003 Appl. Phys. Lett. 82 4289

    [18]

    Zhang J P, Wang H M, Gaevski M E, Chen C Q, Fareed Q, Yang J W, Simin G, Khan M A 2003 Appl. Phys. Lett. 80 3542

    [19]

    Wang H M, Zhang J P, Chen C Q, Fareed Q, Yang J W, Khan M A 2002 Appl. Phys. Lett. 81 604

    [20]

    Yamaguchi S, Kosaki M, Watanabe Y, Nitta S, Amano H, Akasaki I 2001 Appl. Phys. Lett. 79 3062

    [21]

    Liu Z, Wang X L, Wang J X, Hu G X, Guo L C, Li J M 2007 Chin. Phys. 16 1467

    [22]

    Kawakami Y, Shen X Q, Piao G, Shimizu M, Okumura H 2007 J. Cryst. Growth 300 168

    [23]

    Nakamura S 1991 Jpn. J. Appl. Phys. 30 L1705

    [24]

    Kondratyev A V, Talalaev R A, Lundin W V, Sakharov A V, Tsatsul’nikov A V, Zavarin E E, Fomin A V, Sizov D S 2004

    [25]

    Jeganathan K, Ide T, Shimizu M, Okumura H 2003 J. Appl. Phys. 94 3260

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    [6]

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    Ambacher O, Smart J, Shealy J R, Weimann N G, Chu K, Murphy M, Schaff W J, Eastman L F, Dimitrov R, Wittmer L, Stutzmann M, Rieger W, Hilsenbeck J 1999 J. Appl. Phys. 85 3222

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    Smorchkova I P, Elsass C R, Lbbetson J P, Vetury R, Heying B, Fini P, Haus E, DenBaars S P, Speck J S, Mishra U K 1999 J. Appl. Phys. 86 4520

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    [14]

    Elass C R, Smorchkova I P, Heying B, Haus E, Poblenz C, Fini P, Maranowski K, Petroff P M, DenBaars S P, Mishra U K, Speck J S, Saxler A, Elhamri S, Mitchel W C 2000 Jpn. J. Appl. Phys. Part 39 L1023

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    Webb J B, Tang H, Bardwell J A, Coleridge P 2001 Appl. Phys. Lett. 78 3845

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    Pophristic M, Guo S P, Peres B 2003 Appl. Phys. Lett. 82 4289

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    Zhang J P, Wang H M, Gaevski M E, Chen C Q, Fareed Q, Yang J W, Simin G, Khan M A 2003 Appl. Phys. Lett. 80 3542

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    Jeganathan K, Ide T, Shimizu M, Okumura H 2003 J. Appl. Phys. 94 3260

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-12-08
  • 修回日期:  2009-12-22
  • 刊出日期:  2010-04-05

使用AlN/GaN超晶格势垒层生长高Al组分AlGaN/GaN HEMT结构

  • 1. 北京凝聚态物理国家实验室,中国科学院物理研究所清洁能源实验室,北京 100190
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10574148), 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2006CB921300), 国家高技术研究发展计划(批准号: 2006AA03A106, 2006AA03A107)资助的课题.

摘要: 在蓝宝石衬底上生长了以AlN/GaN超晶格准AlGaN合金作为势垒的HEMT结构材料,并与传统AlGaN合金势垒样品进行了对比.在高Al组分(≥40%)情况下,超晶格势垒样品的表面形貌明显改进,电学性能特别是2DEG面电子浓度也有所改进.对超晶格势垒生长参数进行了初步优化,使得HEMT结构薄层电阻进一步降低,最后获得了251 Ω/□的薄层电阻.

English Abstract

参考文献 (25)

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