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基于GaN同质衬底的高迁移率AlGaN/GaN HEMT材料

张志荣 房玉龙 尹甲运 郭艳敏 王波 王元刚 李佳 芦伟立 高楠 刘沛 冯志红

基于GaN同质衬底的高迁移率AlGaN/GaN HEMT材料

张志荣, 房玉龙, 尹甲运, 郭艳敏, 王波, 王元刚, 李佳, 芦伟立, 高楠, 刘沛, 冯志红
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  • 研究了表面预处理对GaN同质外延的影响,获得了高电子迁移率AlGaN/GaN异质结材料.通过NH3/H2混合气体与H2交替通入反应室的方法对GaN模板和GaN半绝缘衬底进行高温预处理.研究结果表明,NH3/H2能够抑制GaN的分解,避免粗糙表面,但不利于去除表面的杂质,黄光带峰相对强度较高; H2促进GaN分解,随时间延长GaN分解加剧,导致模板表面粗糙不平,AlGaN/GaN HEMT材料二维电子气迁移率降低.采用NH3/H2混合气体与H2交替气氛模式处理模板或衬底表面,能够清洁表面,去除表面杂质,获得平滑的生长表面和外延材料表面,有利于提高AlGaN/GaN HEMT材料电学性能.在GaN衬底上外延AlGaN/GaN HEMT材料,2DEG迁移率达到2113 cm2/V·s,电学性能良好.
      通信作者: 房玉龙, yvloong@163.com
    • 基金项目: 国家重点研究发展计划(批准号:2017YFB0404100)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-04
  • 修回日期:  2018-02-01
  • 刊出日期:  2018-04-05

基于GaN同质衬底的高迁移率AlGaN/GaN HEMT材料

  • 1. 专用集成电路国家级重点实验室, 河北半导体研究所, 石家庄 050051;
  • 2. 中国航天标准化与产品保证研究所, 北京 100071
  • 通信作者: 房玉龙, yvloong@163.com
    基金项目: 

    国家重点研究发展计划(批准号:2017YFB0404100)资助的课题.

摘要: 研究了表面预处理对GaN同质外延的影响,获得了高电子迁移率AlGaN/GaN异质结材料.通过NH3/H2混合气体与H2交替通入反应室的方法对GaN模板和GaN半绝缘衬底进行高温预处理.研究结果表明,NH3/H2能够抑制GaN的分解,避免粗糙表面,但不利于去除表面的杂质,黄光带峰相对强度较高; H2促进GaN分解,随时间延长GaN分解加剧,导致模板表面粗糙不平,AlGaN/GaN HEMT材料二维电子气迁移率降低.采用NH3/H2混合气体与H2交替气氛模式处理模板或衬底表面,能够清洁表面,去除表面杂质,获得平滑的生长表面和外延材料表面,有利于提高AlGaN/GaN HEMT材料电学性能.在GaN衬底上外延AlGaN/GaN HEMT材料,2DEG迁移率达到2113 cm2/V·s,电学性能良好.

English Abstract

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