Hvad påvirker 2DEG af AlGaN/GaN HEMT Wafer?

Hvad påvirker 2DEG af AlGaN/GaN HEMT Wafer?

PAM-XIAMEN kan levere AlGaN/GaN HEMT-heterostruktur, som GaN på SiC HEMT-wafer, for flere waferparameter, læs venligst:https://www.powerwaywafer.com/gan-wafer/gan-hemt-epitaxial-wafer.html.Baseret på den stærke polarisationsinducerede effekt og det enorme energibåndskifte, kan grænsefladen af ​​III-nitrid heterostrukturen danne et stærkt kvantelokaliseret højkoncentreret todimensionelt elektrongas (2DEG) system, der bliver det halvledermaterialesystem, der kan give den hidtil højeste koncentration på 2DEG. 2DEG elektronmobiliteten er en vigtig parameter for AlGaN/GaN heterostrukturer, og dens størrelse påvirker direkte frekvens- og effektkarakteristika for AlGaN/GaN HEMT'er. 2DEG har en stærk afhængighed af Al-sammensætningen i heterojunction, tykkelsen af ​​den potentielle barriere og tykkelsen af ​​GaN-kanallaget.

1. Påvirkningsfaktorer af 2DEG-koncentration i GaN HEMT-epitaxi

De vigtigste faktorer vil påvirke 2DEG-koncentrationen er som følger:

Al sammensætning: den vigtigste faktor, der bestemmer koncentrationen af ​​2DEG; 2DEG densitet er stigende med Al sammensætning vist som fig. 1:

Fig. 1 Forholdet mellem 2DEG-densitet og Al-sammensætning i AlxGa1-xN-legeringer

Fig. 1 Forholdet mellem 2DEG-densitet og Al-sammensætning i Alxga1-xN Legeringer

AlGaN-barrierelagets tykkelse: en vigtig faktor, der påvirker 2DEG, se fig. 2:

Fig. 2 Forholdet mellem 2DEG og AlGaN barrierelagtykkelse i AlGaN-GaN struktur

Fig. 2 Forholdet mellem 2DEG og AlGaN barrierelagstykkelse i AlGaN/GaN struktur

 

Barrierelagsdoping: kan øge koncentrationen af ​​2DEG; forholdet mellem topkoncentrationen af ​​2DEG og dopingkoncentrationen i GaN, når forskellige barrierelag er dopet, vist som fig. 3:

Fig. 3 Koncentration af 2DEG ændringer med dopingkoncentration af barrierelaget

Fig. 3 Koncentration af 2DEG ændringer med dopingkoncentration af barrierelaget

2. Faktorer, der påvirker 2DEG-bærermobilitet i GaN HEMT-wafer

Al-sammensætningen og barrieretykkelsen af ​​AlGaN/GaN vil påvirke mobiliteten af ​​GaN HEMT-heterostrukturen, vist i Fig. 4 og Fig. 5.

Fig. 4 Al-indhold påvirker AlGaN-GaN HEMT Wafer-mobilitet

Fig. 4 Al-indhold påvirker AlGaN/GaN HEMT Wafer-mobilitet

Fig. 5 Variation af bærermobilitet med barrierelagstykkelse i AlGaN-GaN HEMT-struktur

Fig. 5 Variation af bærermobilitet med barrierelagstykkelse i AlGaN/GaN HEMT-struktur

Derudover vil spredningsmekanismerne påvirke bærermobilitet i AlGaN/GaN heterostrukturer hovedsageligt omfatter:

Legering tilfældig spredning;

Spredning af ioniseret urenhed;

Spredning af grænsefladeruhed;

Akustisk fononspredning;

Og polariseret optisk fononspredning.

Elektronmobiliteten af ​​AlGaN/(AlN)/GaN HEMT-strukturen ændres med temperaturen ved forskellige spredningsmekanismer. Se detaljer i fig. 6:

Fig. 6 Forskellige spredningsmekanismer og mobilitet-temperatur-relationer i AlGaN-(AlN)-GaN-heterostrukturer

Fig. 6 Forskellige spredningsmekanismer og mobilitet-temperatur-relationer i AlGaN/(AlN)/GaN-heterostrukturer

Produktet af 2DEG-koncentrationen og mobiliteten bestemmer enhedens ydeevne, så for at forbedre ydeevnen af ​​AlGaN/GaN HEMT'er skal produktet af 2DEG-arealdensiteten og mobiliteten øges. Det er dog uundgåeligt, at en forøgelse af 2DEG-koncentrationen ofte fører til et fald i bærermobilitet. Derfor skal den balancere forholdet mellem 2DEG-koncentration og transportørmobilitet.

powerwaywafer

For mere information, kontakt os venligst e-mail på [email protected] og [email protected].

Del dette indlæg