GaAs基雙δ摻雜PHEMT材料的研究.pdf

1、半導(dǎo)體技術(shù)在經(jīng)過幾十年的發(fā)展之后，元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體成為半導(dǎo)體領(lǐng)域中兩類主要的半導(dǎo)體。硅半導(dǎo)體器件和集成電路占據(jù)了半導(dǎo)體市場(chǎng)的90％以上，而化合物半導(dǎo)體中的砷化鎵半導(dǎo)體材料研究時(shí)間長(zhǎng)，工藝也最成熟。
　　GaAs器件的遷移率可以高達(dá)6000cm2/V·s，禁帶寬度較寬室溫下為1.424eV工作溫度上限高，且為直接帶隙半導(dǎo)體發(fā)光效果好，制成的異質(zhì)結(jié)器件電子濃度大。GaAs材料的應(yīng)用廣泛，器件種類多，如高電子遷移晶體管HEMT，

2、異質(zhì)結(jié)雙極晶體管HBT，霍爾器件（傳感器），以及各種光電器件諸如LED、量子阱激光器、太陽能電池等。
　　GaAs基的HEMT以高功率、低噪聲廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、衛(wèi)星接收、微波低噪聲、信號(hào)的放大和發(fā)射等領(lǐng)域。GaAs贗配高電子遷移率晶體管（PHEMT）為HEMT的改進(jìn)型，具有更大的二維電子氣濃度（2DEG）和更高的遷移率，其功率、頻率和噪聲特性更加優(yōu)良。為了獲得具有更高的ns×μn，PHEMT由單異質(zhì)結(jié)向雙異質(zhì)結(jié)發(fā)展，在溝道層的下

3、方生長(zhǎng)摻雜的反結(jié)，形成方形量子勢(shì)阱，提高對(duì)二維電子氣的限制作用，提高器件的性能。但結(jié)果并不像預(yù)期的那樣，初步估計(jì)是由于反結(jié)界面的不平整和缺陷造成的。
　　論文工作基于本課題組的前期研究基礎(chǔ)，研究MBE工藝中InGaAs在AlGaAs上的外延機(jī)理與生長(zhǎng)模式，通過控制優(yōu)化AlGaAs隔離層和InGaAs溝道層的生長(zhǎng)工藝，改善材料結(jié)構(gòu)中AlGaAs/InGaAs反結(jié)的界面性能，從而同時(shí)獲得高載流子濃度與高電子遷移率，實(shí)現(xiàn)了性能較優(yōu)異的高