GaN基HEMT器件的基礎研究.pdf

1、隨著高頻無線通訊產業(yè)的發(fā)展，高電子遷移率晶體管(HEMT)因為其低噪聲、高功率等特點，在通訊產業(yè)中占有越來越重要的地位。而化合物半導體異質結界面二維電子氣(2DEG)的濃度及其分布，直接影響基于異質結的高電子遷移率晶體管器件的性能。AlGaN/GaN異質結是發(fā)展Ⅲ族氮化物電子器件最重要也是最基本的結構，研究AlGaN/GaN異質結界面2DEG的濃度和分布對于研究A1GaN/GaN體系二維電子氣的輸運性質及發(fā)展A1GaN/GaN異質結電子

2、器件都有重要意義。本論文的內容和創(chuàng)新點如下： 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)計算了 AlGaN/GaN異質結界面處的二維電子氣的濃度和分布。與其有關的各種因素被討論。結果表明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異質結中大的極化效應和大的導帶不連續(xù)性。

3、 2.通過自治求解的方法計算了自己設計的A10.25Ga0.75N/A1N/In0.1Ga0.9N/GaN的雙層異質結中的二維電子氣的濃度和分布，得到了高于A10.25Ga0.75N/GaN異質結中約4倍的二維電子氣面密度。討論了雙層異質結中各個因素對二維電子氣面密度的影響。分析表明在雙層異質結中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。