单晶Si堆叠AlGaN/GaN高电子移动性晶体管与增强的二维电子气体密度的二维电子气体密度
Goeun Ham1,2, Eungyeol Shin2,3, Sangwon Yoon4
1Department of Electronics and Information Engineering, Korea Aerospace University, Goyang 10540, Republic of Korea.
Micromachines
|November 27, 2025
概括
将p-Si层集成到AlGaN/GaN HEMT上可以提高设备的性能. 这种被动化层提高了电子密度,增加了排水电流和传导率,以改善高电子流动性晶体管的功能.
科学领域:
- 半导体设备物理学 半导体设备物理
- 材料科学是一种材料科学.
- 异质连接工程 异质连接工程
背景情况:
- 高电子移动性晶体管 (HEMT) 依赖于由极化效应形成的二维电子气体 (2DEG).
- 提高2DEG密度对于提高HEMT电气性能至关重要.
- 现有的2DEG调制方法在性能和稳定性方面存在挑战.
研究的目的:
- 为了研究p-Si纳米膜对AlGaN/GaN HEMTs的影响.
- 通过表面充电工程来提高2DEG密度和提高设备性能.
- 探索p-Si层在HEMTs中的被动化能力.
主要方法:
- 使用转移的,重度添加的Si纳米膜制造Si/GaN异质连接.
- 在AlGaN/GaN HEMTs的顶部集成p-Si层.
- 电气表征以评估设备性能指标,如排水电流和透导.
主要成果:
- p-Si层增加了表面正电荷,在AlGaN/GaN接口上提高了2DEG密度的1.4倍 (1.52 × 10^20 cm^-3到2.11 × 10^20 cm^-3).
- 最大排水电流从668mA/mm提高到740mA/mm.
- 最大透导率从200.2 mS/mm增加到220.4 mS/mm,表明设备的性能得到了提高.
结论:
- 这种p-Si纳米膜有效地增加了AlGaN/GaN HEMT中的2DEG密度.
- p-Si层作为有效的被动化层,提高了设备的性能.
- 这种方法为开发具有优越电气特性的先进HEMT提供了有前途的战略.
