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引用：Arteev DS、Sakharov AV、Nikolaev AE、Zavarin EE、Tsatsulnikov AF，基于 2DEG 的多层 AlGaN/GaN 异质结构，具有较低的 sh
由于 III-N 材料体系的独特性质，AlGaN/GaN 基异质结构可用于制造高电流 (> 1 A/mm [1, 2]) 和高功率 (> 40 W/mm [1]) 的高电子迁移率晶体管和肖特基势垒二极管等器件。此类结构中二维电子气 (2DEG) 浓度的典型值为 N s = 1.0–1.3·10 13 cm -2，电子迁移率 μ ~ 2000 cm 2 V -1 s -1 。通过增加势垒层中的 Al 摩尔分数进一步增加浓度会受到应变弛豫的阻碍 [3]。此外，当 2DEG 密度增加时，2DEG 迁移率通常会大幅下降 [4]，因此电导率保持不变甚至变得更低。使用具有多个 2DEG 的多通道设计的结构可能是实现更高电导率的替代方法 [5, 6]。有关 GaN 多通道功率器件的进展、优点和缺点的更多详细信息，请参阅最近的评论文章 [6]。这种设计能够在不降低迁移率的情况下增加总电子浓度。然而，强的内部极化电场会导致导带能量分布发生显著改变，因此一些无意掺杂的结构的通道可能会完全耗尽，总电导率会明显低于预期。另一方面，向势垒层引入过多的掺杂剂可能会导致寄生传导通道的形成。因此，需要优化设计。在本文中，我们研究了单通道和三通道 AlGaN/AlN/GaN 异质结构的设计对其电学性能的影响。
用于 mmW 应用的 C 掺杂 AlN/GaN HEMT 与 AlN/GaN/AlGaN 双异质结构的比较
摘要 — 我们报告了使用两种缓冲层用于毫米波应用的超薄（亚 10 nm 势垒厚度）AlN/GaN 异质结构的比较结果：1) 碳掺杂 GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 和 2) 双异质结构场效应晶体管 (DHFET)。观察到碳掺杂 HEMT 结构表现出优异的电气特性，最大漏极电流密度 I d 为 1.5 A/mm，外部跨导 G m 为 500 mS/mm，最大振荡频率 f max 为 242 GHz，同时使用 120 nm 的栅极长度。C 掺杂结构在高偏压下提供高频性能和出色的电子限制，可在 40 GHz 下实现最先进的输出功率密度（P OUT = 7 W/mm）和功率附加效率 (PAE) 组合，在脉冲模式下高达 V DS = 25V 时高于 52%。
AlGaN 势垒对具有 p-GaN 栅极的功率 HEMT 长期栅极可靠性的影响
阈值电压不稳定很大程度上被归因于 p-GaN/AlGaN 堆栈中存在的两种竞争机制，即空穴和电子捕获，分别导致负和正的 V TH 偏移 [3-9]。其中一种机制的盛行程度可能取决于栅极偏压和温度 [3]、技术种类 [11] 以及应力 / 表征时间 [12]。总体而言，来自栅极金属的空穴注入和 / 或高场耗尽肖特基结中的碰撞电离已被确定为导致 V TH 不稳定的此类现象的根本原因。提出了一些工艺优化措施，例如降低栅极金属附近 p-GaN 层中的活性镁掺杂浓度 [11]、降低 AlGaN 势垒中的铝含量 [3] 以及优化 p-GaN 侧壁的蚀刻和钝化 [10]，以限制正向栅极应力下的负和正 V TH 偏移。
Aln/Algan/Aln双重异质结构的明显故障电压
Mie University，MIE 514-8507，日本摘要 - 超宽带隙（UWBG）材料（例如ALN）是一类材料的一部分，这些材料的一部分比传统的宽带隙（WBG）材料（例如GAN），例如GAN，例如GAN，允许更高的工作电压。在这项工作中，我们介绍了Aln/Algan/Aln双重异质结构的制造和DC/高压表征，这些异质结构是由Aln/Sapphire上的Metal Organic Chemical Vapor沉积重生的。报道了低于2µm的间距的泄漏电流约1100V的缓冲区分解，这对应于大约6 mV/cm的分解场。此外，晶体管在此异质结构上已成功制造，泄漏电流低和抗性低。确实已经达到了4.5 kV的击穿电压，而现状泄漏电流确实已经达到0.1 µA/mm。这些结果表明，Algan-Channel Hemts对高功率，高温未来的应用有希望。
通过 O2 等离子体处理抑制 AlGaN/GaN HEMT 的电流崩塌并提高阈值电压稳定性
全面研究了 O 2 等离子体处理对 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 动态性能的影响。漏极电流瞬态谱表明，经过 O 2 等离子体处理的 HEMT 的电流衰减过程大大减慢并得到缓解。在负栅极偏压应力下，通过 O 2 等离子体处理实现了 10.7 % 的电流崩塌和 0.16 V 的微小阈值电压漂移。此外，HEMT 的电流崩塌比与应力/恢复时间的关系表明，经过 O 2 等离子体处理的 HEMT 在各种开关条件下均具有优异的性能。特别是在高频开关事件中，电流崩塌比从约 50 % 降低到 0.2 %。最后，通过电容-频率测量证明了经过 O 2 等离子体处理的 AlGaN/金属界面的质量，界面陷阱密度 D 估计为 1.39 × 10 12 cm − 2 eV − 1 。这些结果表明，采用 O 2 等离子体处理的 GaN HEMT 是一种在功率开关应用中很有前途的技术。
光栅栅控 AlGaN/GaN 二维电子气中的原位可调巨电各向异性
Ting-Ting Wang 1,2 , Sining Dong 1,2,* , Chong Li 1,2 , Wen-Cheng Yue 1,2 , Yang-Yang Lyu 1,2 , Chen-Guang Wang 1,2 , Chang-Kun Zeng 1 , Zixiong Yuan 1,2 , Wei Zhu 3 , Zhi-Li Xiao 4, 5 , Xiaoli Lu 6 , Bin Liu 1 , Hai Lu 1 , Hua-Bing Wang 1,2,7 , Peiheng Wu 1,2,7 , Wai-Kwong Kwok 4 and Yong-Lei Wang 1,2,7,*
al-RICH ALGAN合金：深紫外线LED的独特材料
摘要。通过将合金组成（x）从0更改为0到1，可以将Al X GA 1 -X N合金的能量带隙从〜3.4到6.1 eV进行系统调整，并且直接带隙性质在整个合金组合范围内保持在整个合金范围内，这些合金范围使Algan合金合适的材料可将光的光发射二号（LED）覆盖21 uptiover（uld）覆盖21 uptiols（U 21）。对于深紫外区（λ<300 nm）中的LED，需要高于50％的Al含量的Al含Algan合金。深紫外线LED在广泛的领域具有应用，包括显示，消毒，医疗，感应和通信。随着材料生长和电导率的最新进展，富含Al的Algan合金已成为独特的宽带间隙材料，用于开发深紫外线LED。在这篇评论文章中，富含艾尔根合金的进展如何在材料的增长和电导率方面取得了审查，导致其出现作为深色紫外线材料的出现。还将讨论深紫外线LED的挑战和前景，以提高设备的性能。
GaN/AlGaN 和 SiC 电子和光子器件中的辐射损伤
宽带隙半导体 SiC 和 GaN 已商业化用于电力电子和可见光至紫外发光二极管（例如 GaN/InGaN/AlGaN 材料系统）。对于电力电子应用，SiC MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）和整流器以及 GaN/AlGaN HEMT 和垂直整流器在高功率水平下提供比 Si 器件更高效的切换，现在正用于电动汽车及其充电基础设施。这些器件还可应用于涉及高温和极端环境的电动飞机和太空任务。在本综述中，将它们的固有辐射硬度（定义为对总剂量的耐受性）与 Si 器件进行了比较。宽带隙半导体的固有辐射硬度更高，部分原因是它们产生缺陷的阈值能量（原子键强度）更大，更重要的是因为它们的缺陷复合率高。然而，现在人们越来越认识到，SiC 和 GaN 功率器件中重离子引起的灾难性单粒子烧毁通常发生在电压约为额定值的 50% 时。在高线性能量传输速率和高施加偏压下，离子诱导泄漏发生在外延区域内的临界功率耗散之上。沿离子轨道耗散的功率量决定了漏电流衰减的程度。最终结果是沿离子轨道产生的载流子发生碰撞电离和热失控。发光器件不受这种机制的影响，因为它们是正向偏置的。应变最近也被确定为影响宽带隙器件辐射敏感性的一个参数。
AlN/AlGaN/AlN量子阱通道HEMT
我们对基于 Al x Ga 1 x N 量子阱通道的 AlN/AlGaN/AlN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 的电气特性进行了成分依赖性研究，其中 x ¼ 0.25、0.44 和 0.58。这种超宽带隙异质结构是下一代射频和电力电子器件的候选材料。使用选择性再生长的 n 型 GaN 欧姆接触会导致接触电阻随通道中 Al 含量的增加而增加。DC HEMT 器件特性表明，对于 x ¼ 0.25、0.44 和 0.58，最大漏极电流密度分别从 280 mA/mm 逐渐降低到 30 mA/mm 再到 1.7 mA/mm。与此同时，这三个 HEMT 的阈值电压 (幅度) 同时从 5.2 V 降低到 4.9 V 再到 2.4 V。这一关于 Al 组分 x 对晶体管特性影响的系统实验研究为在 AlN 上设计用于高电压和高温极端电子器件的 AlGaN 通道 HEMT 提供了宝贵的见解。
模式 p-GaN 门控 AlGaN/GaN HEMT 技术
摘要 —本文报告了增强型 (E-mode) p-GaN 栅极 Al-GaN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 的高温 (HT) 稳定性，重点介绍了数字和模拟混合信号应用的关键晶体管级参数。从室温 (RT) 到 500°C 的现场测量表明，VVV th、RRR ON、III D , max 和 III G , max 的趋势与基于半导体特性的一阶变化的预期基本一致。制备的晶体管在 500°C 下 20 天内表现出稳定的性能。据作者所知，这项工作是首次系统地研究 E-mode p-GaN 栅极 AlGaN/GaN HEMT 的 HT 性能，并揭示了它们在混合信号和低压电源电路中的应用。索引词 —GaN、p-GaN、晶体管、高温、长期生存