在垂直泄漏的缓冲区中对碳缺陷的数值模拟分析以及在表轴层上GaN的分解
Weicheng Cao1,2, Chunyan Song3,4, Hui Liao5,6
1Department of Physics, College of Sciences, Shihezi University, Shihezi, 832000, China.
Scientific reports
|September 8, 2023
概括
在上化 (GaN-on-Si) 中的碳兴奋剂通过管理泄漏电流来提高设备性能. 这项研究揭示了碳是如何形成的.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 在上化 (GaN-on-Si) 中的碳兴奋剂对于减少泄漏电流和增强断裂电压至关重要.
- 在GaN-on-Si中复杂的碳合并阻碍了泄漏和分解机制的分析.
研究的目的:
- 模拟和分析不同电压下的GaN-on-Si表轴层中的空间电荷分布和强度.
- 为了研究空间电荷,分解现象和与相关的碳陷 (CN) 度在碳合的GaN中不同深度之间的关系.
主要方法:
- 模拟从0到448V的GaN-on-Si层中的空间电荷分布.
- 对CN和CGa在特定深度 (0.1,0.2,1.8,1.9微米) 的被困电荷密度的监测,相对于无意中合的GaN/碳合的GaN接口.
- 对CN捕获和释放行为在不同度 (6 × 10 16到6 × 10 18厘米-3) 的分析.
主要成果:
- 空间电荷分布和强度在一系列应用电压中成功模拟.
- 在碳化GaN层中的不同位置观察到CN的捕获和释放行为的显著差异.
- 这项研究证明了空间电荷在无意中合的GaN/碳合的GaN接口上的电子阻断效应,受CN行为影响.
结论:
- 了解CN在不同位置的独特捕获/释放动态是控制空间电荷效应的关键.
- 这些发现突出了通过精确控制CN和CGa度来提高GaN-on-Si设备性能的潜力.
- 这项研究为GaN-on-Si中的碳杂质的行为提供了洞察力,有助于优化设备特性.


