PAM-XIAMEN pode fornecer heteroestrutura AlGaN/GaN HEMT, como GaN em SiC HEMT wafer, para mais parâmetros de wafer, leia:https://www.powerwaywafer.com/gan-wafer/gan-hemt-epitaxial-wafer.html.Com base no forte efeito induzido pela polarização e na enorme mudança de banda de energia, a interface da heteroestrutura de nitreto III pode formar um sistema de gás de elétrons bidimensional de alta concentração (2DEG) localizado quântico forte, tornando-se o sistema de material semicondutor que pode fornecer a maior concentração de 2DEG até agora. A mobilidade eletrônica 2DEG é um parâmetro importante das heteroestruturas AlGaN/GaN, e sua magnitude afeta diretamente as características de frequência e potência dos HEMTs AlGaN/GaN. O 2DEG tem uma forte dependência da composição de Al na heterojunção, da espessura da barreira de potencial e da espessura da camada do canal de GaN.

1. Fatores Influenciadores da Concentração de 2DEG na Epitaxia GaN HEMT

Os principais fatores que afetarão a concentração de 2DEG são os seguintes:

Composição de Al: o principal fator que determina a concentração de 2DEG; A densidade de 2DEG está aumentando com a composição de Al mostrada na Fig. 1:

Fig. 1 Relação entre Densidade 2DEG e Composição Al em Al_xGa_1-xN Ligas

Espessura da camada de barreira AlGaN: um fator importante que afeta 2DEG, veja a Fig. 2:

Fig. 2 Relação entre a espessura da camada de barreira de 2DEG e AlGaN na estrutura AlGaN/GaN

Dopagem da camada barreira: pode aumentar a concentração de 2DEG; a relação entre a concentração de pico de 2DEG e a concentração de dopagem em GaN quando diferentes camadas de barreira são dopadas, mostradas na Fig. 3:

Fig. 3 Concentração de Mudanças de 2DEG com Concentração de Dopagem da Camada de Barreira

2. Fatores que Influenciam a Mobilidade da Portadora 2DEG em GaN HEMT Wafer

A composição de Al e a espessura da barreira de AlGaN/GaN influenciarão a mobilidade da heteroestrutura GaN HEMT, mostrada na Fig.4 e Fig.5.

Fig. 4 O conteúdo de Al afeta a mobilidade de wafer AlGaN/GaN HEMT

Fig. 5 Variação da Mobilidade do Portador com Espessura da Camada de Barreira na Estrutura AlGaN/GaN HEMT

Além disso, os mecanismos de espalhamento afetarão a mobilidade do portador em heteroestruturas AlGaN/GaN incluem principalmente:

Espalhamento aleatório da liga;

Espalhamento de impurezas ionizadas;

Espalhamento de rugosidade da interface;

Espalhamento acústico de fônons;

E dispersão óptica polarizada de fônons.

A mobilidade eletrônica da estrutura AlGaN/(AlN)/GaN HEMT muda com a temperatura em diferentes mecanismos de espalhamento, detalhes por favor veja a Fig. 6:

Fig. 6 Vários Mecanismos de Espalhamento e Relações Mobilidade-Temperatura em Heteroestruturas AlGaN/(AlN)/GaN

O produto da concentração de 2DEG e mobilidade determina o desempenho do dispositivo, portanto, para melhorar o desempenho dos HEMTs AlGaN/GaN, o produto da densidade de área de 2DEG e mobilidade deve ser aumentado. No entanto, é inevitável que o aumento da concentração de 2DEG muitas vezes leve a uma diminuição na mobilidade do portador. Portanto, ele precisa equilibrar a relação entre a concentração 2DEG e a mobilidade do portador.

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