研究目的
研究刻蚀-再生长氮化镓p-i-n二极管在功率电子学中的静电势变化，以理解不同界面的电荷分布及杂质对二极管性能的影响。
研究成果
该研究表明，在GaN p-i-n二极管中，静电势分布与再生长界面处的杂质分布存在关联。引入未掺杂层通过防止再生长界面处形成高掺杂p-n结来提升二极管性能。这一发现对GaN基功率器件的设计至关重要。
研究不足
该研究的局限性在于电子全息术和二次离子质谱的分辨率、样品制备可能产生的伪影，以及再生长界面处杂质相互作用的复杂性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用透射电子显微镜中的电子全息技术分析静电势变化，并将其与二次离子质谱（SIMS）获得的成分分布相关联。
2：样品选择与数据来源：
GaN p-i-n结构通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）在n-GaN衬底上生长。样品包括连续生长及刻蚀后重新生长的具有不同i-GaN厚度的二极管。
3：实验设备与材料清单：
用于电子全息的FEI Titan显微镜、用于成分分布分析的SIMS、用于样品生长的MOCVD以及用于刻蚀的ICP。
4：实验步骤与操作流程：
通过楔形抛光制备透射电镜样品并减薄至电子透明状态。在弱衍射条件下获取电子全息图。通过SIMS测量获得掺杂剂分布。
5：数据分析方法：
根据电子全息获得的相位偏移计算静电势。利用泊松方程推导电荷分布。
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FEI Titan microscope
FEI
Used for electron holography to analyze electrostatic potential variations.
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Secondary ion mass spectroscopy
Used for obtaining composition profiles of Mg, Si, and O.
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Metal-organic chemical vapor deposition
Used for growing GaN p-i-n structures.
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Inductively coupled plasma
Used for etching samples.
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