氮化镓|利用反向击穿对p-GaN活化性能进行评估,以作为“电力电子应用中的敏感探针”

来源:OD体育作者:OD体育 日期:2021-05-25 浏览:
本文摘要:美国康奈尔大学,IQERFLLC和Qorvo公司仍然在研究如何更佳地将埋式p型GaN层活化[WenshenLietal,Appl.Phys.Lett.,vol113,p062105,p2018]。在大多数GaN/III-N生长过程中,p型层由于无法活化而回到最后,这一般来说牵涉到到通过冷却样品以企图驱走样品内部的氢,从而腐蚀用作产生移动空穴载流子的镁的掺入。这种p-GaN-last约束容许的结构可以用作电力电子和其他应用于的研究。

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美国康奈尔大学,IQERFLLC和Qorvo公司仍然在研究如何更佳地将埋式p型GaN层活化[WenshenLietal,Appl.Phys.Lett.,vol113,p062105,p2018]。在大多数GaN/III-N生长过程中,p型层由于无法活化而回到最后,这一般来说牵涉到到通过冷却样品以企图驱走样品内部的氢,从而腐蚀用作产生移动空穴载流子的镁的掺入。这种p-GaN-last约束容许的结构可以用作电力电子和其他应用于的研究。

埋式结构器件有还包括异质拢双极晶体管(HBT),沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),电流孔径横向电子晶体管(CAVET)和纵向蔓延MOSFET(LDMOSFET)。如图1,金属有机化学气相沉积(MOCVD)在块状GaN上产生外延层。顶部p-GaN层在原位再次发生活化。

研究人员说道,认识电阻(~4x10-5Ω-cm2)和霍尔测量(空穴密度~7%镁浓度,迁移率为24cm2/Vs)不会使这种具备顶部p-GaN层的材料的性能拟合。图1:(a)原生长的原位活化p-n二极管结构和两个再行生长层的转身层结构。(b)MOCVD和MBE对照样品上两个再行生长层的信息表格。

(c)三种类型的圆形二极管的示意性横截面:在两个样品上制备的p-n,i/p-n和n+/i/p-n二极管。(d)具备条纹几何形状的n+/i/p-n二极管的示意性横截面。条纹长度50微米。

然后通过毯式MOCVD或未掺入GaN的分子束外延(MBE)再行生长来挖出p型GaN。对于MOCVD样品,将p型GaN在反应室中在900℃的氨气氛围中热处理腐蚀30分钟,并将其用紫外-臭氧和氢氟酸展开处置,减少MOCVD样品中硅的残余。对于MBE样品,挖出的p型GaN是未腐蚀的。

通过MBE在两个样品上选择性地生长,最后确认n+型GaN层。该材料所产生的这种埋式p-GaN结构,用作各种叠层的钯(Pd),钛(Ti)和金(Au)的触点展开电测试。利用腊光刻法来除去并未掺入的GaN中再造顶层并用作台面隔绝。

并且将p型GaN在潮湿空气氛围中在725℃下热处理30分钟来展开活化,利用台面侧壁来除去内部的氢。热处理后,材料的金属触点被产生上。我们找到,在埋式p型GaN在没被活化的情况下,并未金属化的MOCVD-样品结构在偏移偏压下表明出高漏电流,而经过火化后,可以诱导电流的高漏。

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