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GaN基功率型微波双异质结构场效应晶体管的技术发展(英文)
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作者 S.I.Petrov A.N.Alexeev +1 位作者 D.M.Krasovitsky v.p.chaly 《电子工业专用设备》 2013年第2期17-20,64,共5页
有关结果表明,在氨分子束外延STE3N2系统中,以极高的温度(1 100-1 150℃)让氮化铝缓冲层进行增长是为DHFET(双异质结构场效应晶体管)通道获得高品质GaN(氮化镓)层的关键步骤。缓冲层从包含AlN(氮化铝)、AlGaN/AlN(氮化铝镓/氮化铝)超晶... 有关结果表明,在氨分子束外延STE3N2系统中,以极高的温度(1 100-1 150℃)让氮化铝缓冲层进行增长是为DHFET(双异质结构场效应晶体管)通道获得高品质GaN(氮化镓)层的关键步骤。缓冲层从包含AlN(氮化铝)、AlGaN/AlN(氮化铝镓/氮化铝)超晶格与AlGaN(氮化铝镓)过渡层的c-蓝宝石衬底开始排列。透射电子显微镜的研究表明,穿透位错密度从AlN层的(2~4)×1010cm-2逐渐减少到顶部GaN活动层的(9~10)×108cm-2。结构质量的改善使得电子迁移率大幅度增长至600~650 cm2/V.s,而在一个1.5μm厚、略含硅元素的GaN顶层中高达3×1016~5×1016cm-3。这些结果表明生长于蓝宝石上的金属有机气相沉积GaN具有良好品质,并且比传统的分子束外延好几倍。在带有AlxGa1-xN顶部阻挡层(x=0.25-0.4)的双异质结构(DH)中使用这样一个GaN层可以让二维电子气中的电子面密度、迁移率与薄层电阻分别在1 300~1 700 cm2/V.s、(1.0~1.8)×1013cm-2与230~400Ω/sq的范围内发生变化。该技术的应用以及为了在SiC(碳化硅)基板上生长而采用的DH设计使得我们可以为0.03~4.0 GHz的超宽频功率放大器(输出功率为2.5 W、增益为17~25 dB、效率为30%)制造出一个带有0.5μm门信号宽度的DHFET。 展开更多
关键词 分子束外延(MBE)系统 氮化铝(AIN) 氮化镓(GaN) 三族氮化物 双异质结构场效应 晶体管(DHFET)
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