文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
斜切衬底上AlGaN/GaN异质结材料及n型GaN材料特性研究
姓名:许志豪
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张进成
20100101
摘要高击穿场强等优点,目前被广泛用于研制各种光电器件和高温、高频微波大功率器件。迄今为止,人们一直无法获得高质量、大尺寸的寰Р牧希虼似骷级的牧贤ǔ6际窃谝熘食牡咨贤庋拥玫降摹S捎贕外延层和异质衬底之间存在较大的晶格失配和热失配,庋硬阒写嬖诟呙芏鹊娜毕荨8呙芏鹊缺陷会严重影响器件的性能,因此低缺陷密度的牧涎芯恳恢笔荊领域的核心课题之一。另外,牧媳暇故且恢中滦偷陌氲继宀牧希矶嘤氩牧舷关的基础性问题仍然有待于人们进行进一步的研究。本文研究了斜切蓝宝石衬底上疓异质结材料的特性,通过采用斜切衬底,/熘式岵牧系娜毕菝芏却蠓档停熘式岵牧系奶匦缘玫较著改善。通过把斜切衬底和优化的材料生长工艺结合,本文最终研制出了高性能的疓异质结材料。由于虶材料在疓芯苛瞬捎玫臀翧成核层的斜切蓝宝石衬底上生长的疓异质结材料的特性。实验发现,通过采用斜切衬底,疓异质结材料的结晶质量和表面形貌得到显著改善,异质结材料的载流子迁移率得到大幅提高。研究了结材料的特性。对玜面和玬面斜切衬底上生长的疓异质结材料都进行了较为系统的研究。研究表明,无论玜面还是玶娴男鼻谐牡祝都能够显著改善异质结材料的各方面特性,衬底斜切角度的大小对异质结材料的特性具有重要的影响。研究比较了采用低温和高温珊瞬愕男鼻谐牡咨弦熘芯苛薙粼觧型牧系挠αμ匦浴Q芯苛瞬煌粼优ǘ认耼型材料应力释放的机理。研究认为,在低掺杂浓度的样品中,材料应力释放的主要机构是弯曲的位错;在高掺杂浓度的样品中,材料应力释放的主要机构是刃位错。芯苛薙粼虶材料的电学特性。实验发现,随着掺杂浓度的增加,样品中载流子室温迁移率先升高后降低。本文通过研究虶材料的输牧献魑R恢值谌氲继宀牧希哂锌斫⒏叩缱颖ズ推扑俣群器件和各种光电器件中具有重要应用,本文最后还系统研究了掺杂虶材料的多方面特性,为高性能疓器件和光电器件的研制打下了基础。本文的主要工作和成果如下:斜切衬底上异质结材料特性改善的物理机理。芯苛瞬捎酶呶翧成核层的斜切蓝宝石衬底上生长的疓异质结材料特性改善的物理机理。运特性,对实验结果给出了合理的解释。
芯苛薙粼觧型牧系墓庋匦浴Q芯糠⑾郑琻型械幕乒错能够俘获电子成为负电中心,在库伦力的作用下,能够在周围吸附大量的正电中心,。研究了虶材料中黄光带强度和掺杂浓度、载流子迁移率之间的关系,分析了内在的物理机理。疓斜切衬底虶带强度和材料中的刃位错密度密切相关。研究认为,这主要是由于材料中的刃位关键词:斜切衬底上疓异质结材料及虶材料特性研究
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本人签名:至盔塞日期兰:型:望日期墨鼙本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。日期叁投ǎ。笠创新性声明关于论文使用授权的说明包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚在解密后遵守此规定
第一章绪论牧系奶匦院陀攀随着人类社会的进步和文明的发展,半导体材料在各个方面都起着越来越重要的作用。自从年人类发明第一只晶体管以来,作为第一代半导体材料的硅与锗受到了人们的广泛研究和关注,促进了集成电路和计算机文明的发展。基半导体材料由于具有圆片尺寸大、技术成熟,成本低廉等优点,到目前为止,仍然是使用最为广泛的一种半导体材料。随着无线通信技术的发展,催生了人们对微波大功率器件的巨大需求,因此从上世纪年代开始以砷化镓为代表的第二代半导体材料取得了快速的发展。材料具有很高的载流子迁应用领域起着重要的作用。