AlGaN/GaN HEMT 웨이퍼의 2DEG에 영향을 주는 것은 무엇입니까?

AlGaN/GaN HEMT 웨이퍼의 2DEG에 영향을 주는 것은 무엇입니까?

PAM-XIAMEN은 SiC HEMT 웨이퍼의 GaN과 같은 AlGaN/GaN HEMT 이종 구조를 제공할 수 있습니다. 더 많은 웨이퍼 매개변수는 다음을 참조하십시오.https://www.powerwaywafer.com/gan-wafer/gan-hemt-epitaxial-wafer.html.강한 분극 유도 효과와 거대한 에너지 밴드 이동을 기반으로 III-질화물 헤테로 구조의 계면은 강력한 양자 국부적 고농도 2차원 전자 가스(2DEG) 시스템을 형성할 수 있어 다음을 제공할 수 있는 반도체 재료 시스템이 됩니다. 지금까지 2DEG의 가장 높은 농도. 2DEG 전자 이동도는 AlGaN/GaN 헤테로구조의 중요한 매개변수이며 그 크기는 AlGaN/GaN HEMT의 주파수 및 전력 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 2DEG는 이종 접합의 Al 조성, 전위 장벽의 두께 및 GaN 채널 층의 두께에 크게 의존합니다.

1. GaN HEMT 에피택시에서 2DEG 농도의 영향 요인

2DEG 농도에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.

Al 조성: 2DEG의 농도를 결정하는 주요 요인; 2DEG 밀도는 그림 1과 같이 Al 조성으로 증가하고 있습니다.

그림 1 AlxGa1-xN 합금에서 2DEG 밀도와 Al 조성의 관계

그림 1 Al에서 2DEG 밀도와 Al 조성의 관계x조지아1-XN 합금

AlGaN 장벽 층의 두께: 2DEG에 영향을 미치는 중요한 요소, 그림 2 참조:

그림 2 AlGaN-GaN 구조에서 2DEG와 AlGaN 배리어층 두께의 관계

그림 2 AlGaN/GaN 구조에서 2DEG와 AlGaN 배리어층 두께의 관계

 

장벽 층 도핑: 2DEG의 농도를 증가시킬 수 있습니다; 그림 3과 같이 서로 다른 장벽층이 도핑될 때 2DEG의 피크 농도와 GaN의 도핑 농도 사이의 관계:

그림 3 Barrier Layer의 Doping 농도에 따른 2DEG 변화 농도

그림 3 Barrier Layer의 Doping 농도에 따른 2DEG 변화 농도

2. GaN HEMT 웨이퍼에서 2DEG 캐리어 이동성에 영향을 미치는 요인

AlGaN/GaN의 Al 조성과 장벽 두께는 그림 4 및 그림 5에 표시된 GaN HEMT 이종 구조의 이동도에 영향을 미칩니다.

그림 4 Al 함량은 AlGaN-GaN HEMT 웨이퍼 이동성에 영향을 미칩니다.

그림 4 Al 함량은 AlGaN/GaN HEMT 웨이퍼 이동성에 영향을 미칩니다.

그림 5 AlGaN-GaN HEMT 구조에서 장벽층 두께에 따른 캐리어 이동성 변화

그림 5 AlGaN/GaN HEMT 구조에서 장벽층 두께에 따른 캐리어 이동성의 변화

또한 산란 메커니즘은 주로 다음을 포함하는 AlGaN/GaN 이종 구조의 캐리어 이동성에 영향을 미칩니다.

합금 무작위 산란;

이온화된 불순물 산란;

계면 거칠기 산란;

음향 포논 산란;

편광된 광 포논 산란.

AlGaN/(AlN)/GaN HEMT 구조의 전자 이동도는 다양한 산란 메커니즘에서 온도에 따라 변합니다. 자세한 내용은 그림 6을 참조하십시오.

그림 6 AlGaN-(AlN)-GaN 이종 구조의 다양한 산란 메커니즘 및 이동도-온도 관계

그림 6 AlGaN/(AlN)/GaN 이종 구조의 다양한 산란 메커니즘 및 이동도-온도 관계

2DEG 농도와 이동도의 곱이 소자의 성능을 결정하므로 AlGaN/GaN HEMT의 성능을 향상시키기 위해서는 2DEG 면적 밀도와 이동도의 곱을 높여야 한다. 그러나 2DEG 농도를 높이면 종종 캐리어 이동도가 감소하는 것은 피할 수 없습니다. 따라서 2DEG 농도와 캐리어 이동성 간의 관계를 균형 있게 조정해야 합니다.

파워 웨이 웨이퍼

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