检索结果-南通市图书馆

MOVPE低温生长的n型gan电学特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2008年第9期57卷 5923-5927页

作者：汪莱张贤鹏席光义赵维李洪涛江洋韩彦军罗毅集成光电子学国家重点实验室清华信息科学与技术国家实验室清华大学电子工程系北京100084

系统研究了采用金属有机物化学气相外延方法在740℃和900℃条件下生长的n型gan的电学特性.电化学电容-电压测试表明,在低温条件下采用三乙基镓作为Ga源生长有利于降低非故意掺杂n型gan的背景杂质浓度.另外,对重掺Si的n型gan的霍耳效应... 详细信息

系统研究了采用金属有机物化学气相外延方法在740℃和900℃条件下生长的n型gan的电学特性.电化学电容-电压测试表明,在低温条件下采用三乙基镓作为Ga源生长有利于降低非故意掺杂n型gan的背景杂质浓度.另外,对重掺Si的n型gan的霍耳效应测试表明,随着Si掺杂浓度增大,电子浓度相应线性增大,表现出杂质带导电特性,而迁移率则相应减小.同时,原子力显微镜测试和X射线衍射测试均表明生长温度和掺杂浓度对外延材料的表面形貌和晶体质量有影响,特别是在高掺杂浓度的情况下,样品的表面形貌恶化更严重.在所研究的Si掺杂浓度范围内,在氧气中退火前后所有样品的电子迁移率基本不变,而Si掺杂浓度高于6×1019cm-3的样品在氧气中退火后电子浓度会下降,表明对低温生长的重掺杂n型gan,热处理的过程有助于Si原子取代n原子形成受主而产生补偿施主的作用.

关键词： n型gan 电子浓度迁移率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

n型gan薄膜输运性质与发光研究

中国科学（G辑） 2008年第9期38卷 1221-1227页

作者：张曾张荣谢自力刘斌修向前江若琏韩平顾书林施毅郑有炓江苏省光电信息功能材料重点实验室、南京大学物理系南京210093

系统研究了掺Si的n型gan的表面形貌、电学性质和光学性质.gan薄膜采用金属有机化学气相沉积系统(MOCVD)制备,通过选择不同掺杂流量的SiH4,使n型载流子浓度变化范围为3×1016~5.4×1018cm-3.原子力显微镜研究发现随掺杂浓度的增加样品表... 详细信息

系统研究了掺Si的n型gan的表面形貌、电学性质和光学性质.gan薄膜采用金属有机化学气相沉积系统(MOCVD)制备,通过选择不同掺杂流量的SiH4,使n型载流子浓度变化范围为3×1016~5.4×1018cm-3.原子力显微镜研究发现随掺杂浓度的增加样品表面形貌变粗糙,表面位错坑密度增加,表明了晶体质量下降.变温霍尔效应获得载流子浓度随温度的变化曲线(n^1/T),拟合得到不同Si掺杂量下,Si杂质在gan中的电离激活能在12~22meV之间变化,它是施主波函数的相互作用增强所造成.通过研究迁移率随温度(μ~T)的关系曲线,认为载流子输运过程受不同温度下的散射机制影响.光致发光谱研究了室温下gan薄膜带边发光和黄带,发现带边发光峰的移动是伯斯坦-莫斯效应和能带重整化效应共同作用的结果,并拟合得到了能带收缩效应系数-1.07×10-8eV/cm,指出黄带的产生和变化与不同Si掺杂浓度下Ga空位的浓度相关.

关键词： n型gan 表面形貌霍尔效应光致发光

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

n型gan欧姆接触研究

N型GaN欧姆接触研究

作者：曹志芳西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,gan材料由于其所具有的优良光电性能,而成为固态照明、数字处理、光电器件、功率器件等半导体材料与器件领域的研究热点。目前大部分企业的gan基LED通常是在蓝宝石和SiC衬底上,通过有机物化学气相沉积生长。对于这两种衬底而言,... 详细信息

近年来,gan材料由于其所具有的优良光电性能,而成为固态照明、数字处理、光电器件、功率器件等半导体材料与器件领域的研究热点。目前大部分企业的gan基LED通常是在蓝宝石和SiC衬底上,通过有机物化学气相沉积生长。对于这两种衬底而言,蓝宝石衬底更具有价格优势,同时具有成熟的生产工艺的优点。根据现有的工艺技术水平,已经成功的解决了芯片电流密度大、电压过高和散热难等问题,为制作大功率LED提供了技术基础。随着半导体技术的不断发展,人们对gan基LED的欧姆接触性能要求越来越高,欧姆接触直接影响到器件的稳定性、寿命、效率等性能。研究gan表面欧姆接触的实现对于降低金-半接触的电压损耗、提高器件工作稳定性、延长器件寿命都有很重要的应用价值。本文尝试在n型gan上制备欧姆接触电极,利用传输线模型(TLM)的方法测试欧姆接触的比电阻率,探讨了比接触电阻率(specific contact resistivity)的测试方法和欧姆接触电极的制作工艺,获得的主要研究成果如下：1、在掺杂浓度为3×1018cm-3的n型gan衬底上,选择Ti/Al/Ti/Au的多层金属结构作为欧姆接触电极;2、对线性传输线与圆形传输线这两种测试模型进行讨论,得知采用圆形传输线模型方法测试,能更加适合表征欧姆接触,其比接触电阻率的值为3.23×10-6Ω.cm2左右;3、通过改变合金的温度(600℃、700℃、800℃、900℃),研究温度对欧姆接触的影响。测量发现,800℃下比接触电阻率值最小;随着温度的升高,比接触电阻率有所下降。

关键词：欧姆接触比接触电阻率 n型gan 传输线模型

斜切衬底上Algan/gan异质结材料及n型gan材料特性研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

斜切衬底上AlGaN/GaN异质结材料及n型GaN材料特性研究

作者：许志豪西安电子科技大学

学位级别：硕士

gan材料作为一种第三代半导体材料,具有宽禁带、高电子饱和漂移速度和高击穿场强等优点,目前被广泛用于研制各种光电器件和高温、高频微波大功率器件。迄今为止,人们一直无法获得高质量、大尺寸的gan体晶材料,因此器件级的gan材料通常... 详细信息

gan材料作为一种第三代半导体材料,具有宽禁带、高电子饱和漂移速度和高击穿场强等优点,目前被广泛用于研制各种光电器件和高温、高频微波大功率器件。迄今为止,人们一直无法获得高质量、大尺寸的gan体晶材料,因此器件级的gan材料通常都是在异质衬底上外延得到的。由于gan外延层和异质衬底之间存在较大的晶格失配和热失配,gan外延层中存在高密度的缺陷。高密度的缺陷会严重影响器件的性能,因此低缺陷密度的gan材料研究一直是gan领域的核心课题之一。另外,gan材料毕竟是一种新型的半导体材料,许多与材料相关的基础性问题仍然有待于人们进行进一步的研究。本文研究了斜切蓝宝石衬底上Algan/gan异质结材料的特性,通过采用斜切衬底,Algan/gan异质结材料的缺陷密度大幅降低,异质结材料的特性得到显著改善。通过把斜切衬底和优化的材料生长工艺结合,本文最终研制出了高性能的Algan/gan异质结材料。由于n型gan材料在Algan/gan HEMT器件和各种光电器件中具有重要应用,本文最后还系统研究了Si掺杂n型gan材料的多方面特性,为高性能Algan/gan HEMT器件和光电器件的研制打下了基础。本文的主要工作和成果如下: 1.研究了采用低温Aln成核层的斜切蓝宝石衬底上生长的Algan/gan异质结材料的特性。实验发现,通过采用斜切衬底,Algan/gan异质结材料的结晶质量和表面形貌得到显著改善,异质结材料的载流子迁移率得到大幅提高。研究了斜切衬底上异质结材料特性改善的物理机理。 2.研究了采用高温Aln成核层的斜切蓝宝石衬底上生长的Algan/gan异质结材料的特性。对c偏a面和c偏m面斜切衬底上生长的Algan/gan异质结材料都进行了较为系统的研究。研究表明,无论c偏a面还是c偏m面的斜切衬底,都能够显著改善异质结材料的各方面特性,衬底斜切角度的大小对异质结材料的特性具有重要的影响。研究比较了采用低温和高温Aln成核层的斜切衬底上异质结材料特性改善的物理机理。 3.研究了Si掺杂n型gan材料的应力特性。研究了不同掺杂浓度下n型gan材料应力释放的机理。研究认为,在低掺杂浓度的样品中,材料应力释放的主要机构是弯曲的位错;在高掺杂浓度的样品中,材料应力释放的主要机构是刃位错。 4.研究了Si掺杂n型gan材料的电学特性。实验发现,随着Si掺杂浓度的增加,样品中载流子室温迁移率先升高后降低。本文通过研究n型gan材料的输运特性,对实验结果给出了合理的解释。 5.研究了Si掺杂n型gan材料的光学特性。研究发现,n型gan中的黄光带强度和材料中的刃位错密度密切相关。研究认为,这主要是由于材料中的刃位错能够俘获电子成为负电中心,在库伦力的作用下,能够在周围吸附大量的正电中心,降低了施主-受主对之间的距离。研究了n型gan材料中黄光带强度和Si掺杂浓度、载流子迁移率之间的关系,分析了内在的物理机理。

关键词： gan Algan/gan 斜切衬底 n型gan

n-gan上Au/Zr和Au/Ti金属电极的界面反应和金属间互扩散行为对比研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2022年第21期36卷 120-125页

作者：张可欣李庚伟杨少延魏洁中国地质大学(北京)数理学院北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室北京100083 南京佑天金属科技有限公司南京211164

电极接触是制作半导体器件中非常重要的问题。金属电极与半导体形成的欧姆接触是器件高效率、低功耗服务的保障,直接影响了器件性能的优劣。前人关于欧姆接触的研究主要集中在金属电极体系和处理条件的选择,寻求比接触电阻率最低的方案... 详细信息

电极接触是制作半导体器件中非常重要的问题。金属电极与半导体形成的欧姆接触是器件高效率、低功耗服务的保障,直接影响了器件性能的优劣。前人关于欧姆接触的研究主要集中在金属电极体系和处理条件的选择,寻求比接触电阻率最低的方案。而本工作突破桎梏,从欧姆接触的形成机制出发讨论金属欧姆接触的可行性,研究了低温(650℃)退火60 s和高温(850℃)退火30 s条件下,Au(300 nm)/Zr(30 nm)/n-gan和Au(300 nm)/Ti(30 nm)/n-gan结构的接触机理。采用紫外光刻法定义圆点型传输线模型,并且利用磁控溅射设备在gan上制备金属电极样品,分析了电极样品的互扩散行为及界面反应情况。研究结果表明:与Au/Ti/n-gan相比,Au/Zr/n-gan样品受温度影响小,界面固相反应生成的Zr-n化合物热稳定性更优异,可以帮助器件在高温高压下更加稳定地工作;Zr与氮化镓接触时产生的Ga合金相更少,有利于器件利用隧道机制传输载流子;Au/Zr/n-gan样品具有更小的界面孔隙,与氮化镓的界面反应适中;Au/Zr/n-gan样品具有更平整的表面,适合大功率高电流工作。此外,根据本工作的对比研究可以得出:金属的制备与提纯、阻挡层金属的添加、制作金属电极的方法、势垒层金属的稳定性、金属与氮化镓的界面反应程度以及电极的表面粗糙度都会影响器件性能。Zr替代Ti作为n型gan欧姆接触电极可以实现器件更高的性能要求,是一种具有广阔应用前景的金属材料,对于gan器件的研发和改善有很大帮助。

关键词： n型gan Au/Zr欧姆接触电极互扩散行为界面反应