【氮化镓】利用Ga2O3缓冲层改善SiC衬底AlN/GaN/AlGaN HEMT器件性能

Micro and Nanostructures 189 (2024) 207815文献于阅读总结。

本文是关于使用SiC衬底AlN/GaN/AlGaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的研究，特别是探讨了不同缓冲层对器件性能的影响，以应用于高速射频（RF）应用。研究主要关注如何选择一个成本效益高、厚度超过1微米且缺陷较少的缓冲层，以改善直流（DC）和射频（RF）性能。研究中特别提到了使用β-Ga2O3（β-氧化镓）作为高质量缓冲材料的优势，因为它与AlGaN合金和SiC有很好的晶格匹配，有助于制造成本效益高、可靠的HEMT。

研究结果表明，与GaN缓冲层相比，β-Ga2O3缓冲层的HEMT在漏电流方面有显著降低，并且在漏极电流（2.3 A/mm）、跨导（603 S/mm）和截止频率（486 GHz）方面表现更优。这些性能的提升使得β-Ga2O3缓冲层的HEMT非常适合用于成本效益高的未来的高速RF应用。

论文还讨论了T型栅极的影响，以及栅极到漏极长度（LGD）和栅极到源极长度（LGS）在横向尺寸上的缩放对器件性能的影响。通过数值模拟软件Silvaco ATLAS TCAD对器件性能进行了分析。

此外，论文还提到了III-氮化物化合物半导体材料的优越性质，以及GaN材料在光电子市场、