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硅掺杂铝镓氮薄膜场发射性能研究

王京 王如志 赵维 陈建 王波 严辉

硅掺杂铝镓氮薄膜场发射性能研究

王京, 王如志, 赵维, 陈建, 王波, 严辉
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  • 利用脉冲激光沉积, 分别制备了一系列不同Si掺杂浓度的铝镓氮(AlGaN)薄膜. 对此薄膜进行场致电子发射测试表明, Si掺杂浓度为1%的AlGaN薄膜具有最好的场发射特性. 相对于非掺杂样品, 其场发射电流明显增加, 场发射开启电场显著降低. 掺杂带来载流子浓度的提升, 为场发射提供足够的电子源, 使样品的场发射性能提升. 但掺杂浓度的进一步提高, 薄膜缺陷增加, 电子迁移率降低, 其薄膜内部电子输运能力降低大于电子浓度的增加对场电子发射的贡献, 导致场发射性能开始变差.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11074017, 51072236)、北京市属市管高等学校人才强教计划(批准号: PHR201007101)、北京市科技新星计划(批准号: 2008B10)、北京市自然科学基金(批准号: 1102006)和北京工业大学基础研究基金资助的课题.
    [1]

    Yuan L Y, Tao Y T, Chen J, Dai J J, Song T, Ruan M Y, Ma Z W, Gong L, Liu K, Zhang X H, Hu X J, Zhou J, Wang Z L 2011 Adv. Funct. Mater. 21 2150

    [2]

    Zhang X H, Gong L, Liu K, Cao Y Z, Xiao X, Sun W M, Hu X J, Gao Y H, Chen J, Zhou J, Wang Z L 2010 Adv. Mater. 22 5292

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    Yoder M N 1996 IEEE Trans. Electron Dev. 43 1633

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    Xu L C, Wang R Z, Yan H 2012 J. Phys. Chem. C 116 1282

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    Song Z W, Wang R Z, Zhao W, Wang B, Yan H 2012 J. Phys. Chem. C 116 1780

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    Farid J S, Patil K R, Pillai V K 2010 J. Phys. Chem. C 114 3843

    [20]

    Li J J, Wu H H, Long B Y, L X Y, Hu C Q, Jin Z S 2005 Acta Phys. Sin. 54 1447 (in Chinese) [李俊杰, 吴汉华, 龙北玉, 吕宪义, 胡超权, 金曾孙 2005 物理学报 54 1447]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-01
  • 修回日期:  2012-07-30
  • 刊出日期:  2013-01-05

硅掺杂铝镓氮薄膜场发射性能研究

  • 1. 北京工业大学材料科学与工程学院 薄膜实验室, 北京 100124;
  • 2. 中山大学测试中心, 广州 510275
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11074017, 51072236)、北京市属市管高等学校人才强教计划(批准号: PHR201007101)、北京市科技新星计划(批准号: 2008B10)、北京市自然科学基金(批准号: 1102006)和北京工业大学基础研究基金资助的课题.

摘要: 利用脉冲激光沉积, 分别制备了一系列不同Si掺杂浓度的铝镓氮(AlGaN)薄膜. 对此薄膜进行场致电子发射测试表明, Si掺杂浓度为1%的AlGaN薄膜具有最好的场发射特性. 相对于非掺杂样品, 其场发射电流明显增加, 场发射开启电场显著降低. 掺杂带来载流子浓度的提升, 为场发射提供足够的电子源, 使样品的场发射性能提升. 但掺杂浓度的进一步提高, 薄膜缺陷增加, 电子迁移率降低, 其薄膜内部电子输运能力降低大于电子浓度的增加对场电子发射的贡献, 导致场发射性能开始变差.

English Abstract

参考文献 (20)

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