GaN基納米線陣列高電子遷移率電晶體研製與性能研究

《GaN基納米線陣列高電子遷移率電晶體研製與性能研究》是依託華南師範大學，由李述體擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：GaN基納米線陣列高電子遷移率電晶體研製與性能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李述體
• 依託單位：華南師範大學

項目摘要

GaN基異質核殼納米線在高電子遷移率電晶體（HEMT）製備方面有獨特優勢和廣闊套用前景。然而，由於尺寸、密度、結構可控的GaN基納米材料生長和製備極為困難，基於GaN基異質核殼納米線的HEMT器件研製進展緩慢。本項目基於前期基礎，開展GaN基納米線HEMT晶片的製備與性能研究。採用金屬有機化學氣相沉積生長方法，結合圖形矽襯底的調控作用，通過深入研究外延生長中異質界面的缺陷產生和控制機制，開發出適合HEMT器件製備的異質核殼納米線陣列。設計電極結構和製備源、漏金屬電極，研製GaN基納米線HEMT晶片。這些研究不僅探索了氮化物低維度下的物理特性，也為實現納米功能器件集成做出貢獻。

結題摘要

GaN基異質核殼納米線在高電子遷移率電晶體（HEMT）製備方面有獨特優勢和廣闊套用前景。然而，由於尺寸、密度、結構可控的GaN基納米材料生長和製備極為困難，基於GaN基異質核殼納米線的HEMT器件研製進展緩慢。本項目開展GaN基納米線HEMT晶片的製備與性能研究。採用濕法化學刻蝕技術，利用GaN材料在矽不同晶面的異向外延特性，實現了空間密度、尺寸、摻雜、結構等高度可控的GaN基納米線製備，深入研究了外延生長中異質界面的缺陷產生和控制機制，從物理特性和化學特性同時實現GaN基納米線的調控。進一步生長出界面陡峭的GaN/AlN/AlGaN和GaN/AlN/AlGaN/GaN的納米線HEMT結構，測試表明該HEMT具有良好的晶體質量和陡峭的截面。研究了異質結構二維電子氣特性、材料極性對電荷輸運的影響及異質核殼納米線電荷傳輸效率的影響因素。通過設計和最佳化電極結構，製備源、漏金屬和柵極電極，研製出了單根GaN基微米線線HEMT器件。