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通过直流和小信号交流分析评估高温下工作的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池的性能
摘要： 研究了InGaN/GaN多量子阱（MQW）太阳能电池的温度依赖性直流和交流特性，并确定了量子阱数量和厚度差异的影响。结果表明，在高温下载流子输运主要受热电子发射而非隧穿效应主导，但受耗尽区外复合过程限制。通过改进的器件交流电路模型，测定了高注入水平下III族氮化物MQW器件的温度相关交流参数。研究表明，采用交流小信号分析方法及其提取量子阱中存储电荷的能力，以及将内建电位与开路电压VOC等太阳能电池关键参数进行对比，能为器件设计者提供仅靠直流分析无法获得的深入认知。这些关键数据表明，量子阱数量和总耗尽体积需要与特定高温太阳能电池的工作温度相匹配。
关键词： 交流电路模型、多量子阱、太阳能电池、复合、开路电压（VOC）、直流与交流分析、耗尽区、内建电势、氮化铟镓/氮化镓（InGaN/GaN）、热电子发射、载流子输运、温度依赖性
更新于2025-09-19 17:13:59
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X射线吸收光谱揭示的Al2O3/GaN界面GaN侧局域原子结构
摘要： 通过检测源自镓K壳层吸收的Ga LMM俄歇电子，采用表面敏感的镓K边扩展X射线吸收精细结构光谱技术，研究了栅极绝缘体（Al2O3）与半导体（GaN）之间的界面。该GaN侧界面研究是在通过原子层沉积形成的Al2O3薄膜上进行的。确定的原子结构揭示了由于氮退火导致的GaN晶体变化和Ga-O键的形成。
关键词： 氧化铝（Al2O3）、界面、沉积后退火（PDA）、氮化镓（GaN）、扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）、原子层沉积（ALD）
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第16届电气工程/电子、计算机、电信与信息技术国际会议(ECTI-CON) - 泰国春武里府芭提雅 (2019.7.10-2019.7.13)] 2019年第16届电气工程/电子、计算机、电信与信息技术国际会议(ECTI-CON) - 基于双向光纤链路收发器的双脊波导喇叭天线增益自校准技术
摘要： 本信件报道了一种具有常关特性的氮化镓垂直沟槽金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。通过选择性区域再生长n+型氮化镓源极层，避免了等离子体刻蚀对p型氮化镓体接触区的损伤。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长的氮化铝/氮化硅介质叠层作为栅极"氧化层"。该独特工艺制备出活性区面积为0.5平方毫米的晶体管，其阈值电压为4.8伏，在零栅压下阻断电压达600伏，栅压10伏时导通电阻为1.7欧姆。
关键词： 氮化镓、垂直晶体管、MOSFET、功率半导体器件
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用多电子双棱镜相移电子全息术对n型氮化镓半导体中不同载流子浓度的可视化研究
摘要： 采用透射电子显微镜（TEM）的相移电子全息术（PS-EH）对n型GaN半导体中不同载流子浓度激活层（掺杂水平分别为10^19、10^18、10^17和10^16原子/立方厘米的硅掺杂）进行可视化研究。为精确测量GaN样品重建相位分布，使用三组电子双棱镜获取无双棱镜灯丝菲涅尔条纹的高对比度全息图，并采用冷冻聚焦离子束（cryo-FIB）制备大视场畸变较小的均匀TEM样品。该350纳米厚TEM样品中所有层均以1.8纳米空间分辨率和0.02弧度相位分辨率区分，同时测量了层间界面处相位分布阶跃宽度变化（对应耗尽层宽度）。通过观测相位分布与理论能带结构模拟，估算出各掺杂水平下激活层与非激活层的厚度。随着掺杂浓度降低，TEM样品中激活层厚度与总厚度的比值显著减小，因此需要更厚的TEM样品来观测更低载流子浓度（例如区分10^16与10^15原子/立方厘米的掺杂层）。估算表明，要实现PS-EH与cryo-FIB联用检测亚层结构，样品厚度需超过700纳米。
关键词： 相移电子全息术、掺杂分布、载流子浓度、氮化镓、非活性层、活性层
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光分子束外延（LMBE）技术生长的GaN p-n结
摘要： 采用激光分子束外延（LMBE）技术，在氮气氛围中以适中生长温度制备了氮化镓（GaN）薄膜，并优化了其结构与光学特性。通过超高真空LMBE技术生长的GaN薄膜与p型Mg:GaN/蓝宝石衬底成功构建了p-n结二极管。该p-n结器件展现出1.2V低开启电压的整流特性，凸显了LMBE技术在实现氮化镓基发光二极管方面的应用前景。
关键词： 氮化镓，激光分子束外延，p-n异质结
更新于2025-09-16 10:30:52
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填充铜结构的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管热分析与工作特性：一项仿真研究
摘要： 在本研究中，我们通过采用铜填充沟槽和通孔结构来改善散热效果，进而研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的工作特性。为此，我们使用基础T型栅HEMT器件构建了热结构。为明确器件结构中的热流分布，应用了针对GaN、SiC和Cu材料的热导率模型及相应传热特性。首先，我们模拟了基础SiC衬底GaN HEMT的直流（DC）特性，以确认AlGaN/GaN HEMT的自热效应。随后，为验证铜填充热结构的散热效果，对比了阈值电压、跨导、饱和电流和击穿电压等直流特性参数。最后，我们估算并比较了二维电子气沟道的晶格温度、漏极侧栅头边缘附近的垂直晶格温度，以及对铜填充热沟槽和通孔结构进行的瞬态热分析。通过本研究，采用有效散热结构优化了AlGaN/GaN HEMT的工作特性。
关键词： 热导率，高电子迁移率晶体管，氮化镓，自热效应，铜填充结构
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 加拿大安大略省渥太华(2019年7月8日-12日)] 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 基于氮化镓的超辐射发光二极管能效分析
摘要： 基于氮化镓的超辐射发光二极管（SLED）是增强或虚拟现实设备及其他应用的理想光源。然而，SLED的能效仍远低于LED和激光二极管所报道的峰值水平。本文利用先进的数值器件模拟技术，研究了导致SLED效率低下的内部物理过程。
关键词： 超发光二极管，氮化镓，SLED，效率
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 印度班加罗尔 (2018.12.17-2018.12.19)] 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 沉积后退火ZrO?绝缘层对GaN金属-半导体-金属紫外光电探测器性能的影响
摘要： 成功制备了无退火和有退火ZrO2绝缘层的GaN金属-半导体-金属（MSM）紫外光电探测器。研究发现，氧化层退火后暗电流降低了3倍。GaN MSM光电探测器表现出较大的内部增益，这可通过考虑氧化层中存在空穴陷阱来解释。此外，ZrO2层退火后探测器增益降低和瞬态响应时间增加表明，退火步骤显著减少了浅陷阱态密度。值得注意的是，虽然所有状态响应都受退火影响，但光响应的快速分量受到较为严重的阻碍。本研究表明，降低暗电流并非改善光电探测器性能的唯一标准。相反，在评估光电探测器的整体性能时，还应考虑器件的瞬态响应（即器件带宽）以及漏电流和增益。
关键词： 光响应、氮化镓、肖特基二极管、响应度、电流-电压特性
更新于2025-09-16 10:30:52
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具有应变增强电子和光学特性的GaN/BP范德华纳米复合材料在光电子学中的理论研究
摘要： 通过构建范德华(vdW)纳米复合材料，可以推进具有理想特性的二维(2D)材料发展并显著拓展其应用领域。基于第一性原理计算，我们证实氮化镓/磷化硼(GaN/BP) vdW纳米复合材料是一种具有I型能带排列的直接带隙半导体。该纳米复合材料在可见光和近紫外区域展现出显著的光学特性。此外，通过面内双轴应变可调控GaN/BP纳米复合材料的带隙、能带边缘位置及光学吸收性能。3%强度的双轴拉伸应变可使GaN/BP纳米复合材料形成II型能带排列，从而实现光生载流子的有效分离。同时，施加双轴应变还能显著增强该材料在近红外和可见光区域的光学吸收能力。进一步研究表明，层间耦合的调节也是调控GaN/BP纳米复合材料电子与光学特性的有效途径。我们的研究揭示了GaN/BP纳米复合材料在光电器件中的潜在应用价值。
关键词： 第一性原理计算、光吸收、应变工程、能带结构、氮化镓/黑磷纳米复合材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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耦合量子点插入对纤锌矿InGaN/GaN量子点辐射复合概率的影响
摘要： 采用有效质量理论研究了单结与耦合纤锌矿(WZ)InGaN/GaN量子点(QD)结构的发光特性。研究发现，耦合量子点阱中的应变分量小于单量子点结构阱中的应变分量。其中，(cid:2)zz分量的降低效应尤为显著，导致耦合量子点的应变张量(cid:2)zz对应的极化分量Izz大幅减小。由于内部电场减弱使电子-空穴间带间跃迁概率增强，耦合量子点结构展现出比单量子点结构显著更强的峰值发光强度。
关键词： 氮化铟镓、氮化镓、极化电势、应变、量子点
更新于2025-09-16 10:30:52