研究目的
研究采用低压化学气相沉积（LPCVD）生长的SiNx层在缩小尺寸的AlGaN/GaN异质结构中二维电子气（2DEG）的恢复机制，用于制备基于GaN的功率HEMTs和MIS-HEMTs。
研究成果
研究证实，在GaN表面通过低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅(SiNx)引入了约3.5×1013 cm?2的正固定电荷，这有效促进了小型化AlGaN/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)的恢复。该方法成功应用于具有理想电学特性的E模GaN功率高电子迁移率晶体管(HEMT)和金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)的制备。
研究不足
该研究受限于LPCVD-SiNx钝化工艺的技术约束以及钝化层诱导的正固定电荷密度可能存在的变异性。将研究结果应用于其他异质结构设计可能需要进一步探究。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用霍尔效应表征、扫描开尔文探针显微镜（SKPM）和自洽泊松-薛定谔计算，探究了缩小尺寸AlGaN/GaN异质结构中二维电子气（2DEG）的恢复机制。
2：样品选择与数据来源：
在Si(111)衬底上通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长了两种AlGaN势垒厚度（5.5 nm和18.5 nm）的AlGaN/GaN异质结构，部分异质结构晶圆采用20 nm LPCVD-SiNx层钝化。
3：5 nm和5 nm）的AlGaN/GaN异质结构，部分异质结构晶圆采用20 nm LPCVD-SiNx层钝化。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：使用范德堡几何结构的霍尔样品、配备SKPM模块的原子力显微镜（AFM）以及用于电容-电压（C-V）测量的汞（Hg）探针。
4：实验步骤与操作流程：
新鲜晶圆在LPCVD-SiNx沉积前经过标准美国无线电公司（RCA）清洗处理，样品表面电位通过SKPM测量，2DEG电荷密度通过霍尔测量和C-V测量确定。
5：数据分析方法：
通过高斯定理和界面电荷分布计算2DEG电荷密度，并与实验测量结果进行对比。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Hall-effect characterization
Measurement of 2DEG charge density and mobility
-
scanning Kelvin probe microscopy
SKPM
Measurement of surface potential
-
low-pressure chemical vapor deposition
LPCVD
Growth of SiNx passivation layers
-
atomic force microscopy
AFM
Measurement of surface morphology
-
mercury probe
Capacitance–voltage (C–V) measurements
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
