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新型高K栅介质双沟道GaN基MOS-HEMT器件的栅极介质沉积工艺与电流坍塌效应的研究。
复合漏电模型建立及阶梯场板GaN肖特基势垒二极管设计
GaN肖特基二极管 漏电流 击穿电压 阶梯型场板
2022/3/31
准垂直GaN肖特基势垒二极管(SBD)因其低成本和高电流传输能力而备受关注.但其主要问题在于无法很好地估计器件的反向特性,从而影响二极管的设计.本文考虑了GaN材料的缺陷以及多种漏电机制,建立了复合漏电模型,对准垂直GaNSBD的特性进行了模拟,仿真结果与实验结果吻合.基于此所提模型设计出具有高击穿电压的阶梯型场板结构准垂直GaNSBD.根据漏电流、温度和电场在反向电压下的相关性,分析了漏电机制和...
借助石墨烯实现Si（100）衬底上单晶GaN薄膜的外延生长（图）
石墨烯 Si（100）衬底 单晶GaN薄膜 外延生长
2019/10/12
近日，北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心沈波和杨学林课题组与俞大鹏、刘开辉课题组合作，成功实现了Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长，相关工作于2019年7月23日在Advanced Functional Materials上在线刊登 [doi.org/10.1002/adfm.201905056]。GaN基宽禁带半导体具有带隙大、击穿电场高、饱和电子漂移速度大等优异，能够满足现代电子技...
设计并制备了51 V高压LED。对器件进行了大电流冲击试验并对器件的损毁原因进行了分析。运用有限元分析软件ANSYS对LED关键结构部位进行参数化建模及热分布模拟，得到其稳态的温度场分布;然后经过与红外热像仪成像图对比，得出电极烧毁的原因在于芯粒连接处的电极过薄过窄而导致的电阻过大，为后续设计更可靠的高压LED提供了参考。对芯片分别进行蓝光及色温5 000 K的白光封装，并分别测量了热阻，涂覆荧光...
采用金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）方法制备了不同Al组分（x=0.19，0.22，0.25，0.32）的AlxGa1-xN/AlN/GaN 结构的高电子迁移率晶体管（HEMT）材料。研究了AlxGa1-xN势垒层中Al组分对HEMT材料电学性质和结构性质的影响。研究结果表明，在一定的Al组分范围内，二维电子气（2DEG）浓度和迁移率随着Al组分的升高而增大。然而，过高的Al组分导致HEM...
位错形态与GaN外延薄膜电阻率之间的关系
氮化镓 位错形态 高阻 金属有机物化学气相沉积
2014/3/16
利用金属有机化学气相沉积（MOCVD），通过改变生长过程中成核层退火阶段的反应室压力，在蓝宝石衬底上制得了不同阻值的GaN外延薄膜。利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对所生长的GaN薄膜的表面形貌、位错密度和位错形态进行了研究。结果表明，GaN的电阻率与位错形态之间存在密切联系，由此建立了模型来解释两者之间的关系。由于刃型位错附近存在负电荷，因此可为电子提供...
GaN基蓝绿光LED电应力老化分析
氮化镓 光衰减 电应力 退化机理
2013/11/30
对InGaN/GaN多量子阱蓝光和绿光LED进行了室温20,40,60 mA加速电流下的电应力老化研究,发现蓝光与绿光样品经过60 mA电流老化424 h后,其电学性能表现出一定的共性与差异性:在小测量电流下,绿光样品的光衰减幅度较蓝光样品大~9%;而在较大测量电流 (20 mA)下,两者的光衰减幅度基本相同 (18%)。同时,蓝绿光样品的正向电学性能随老化时间的变化幅度基本一致,反映出它们具有相...
N极性GaN薄膜的MOCVD外延生长
氮化镓 氮极性 成核层 金属有机物化学气相沉积
2013/11/30
采用MOCVD技术在c面蓝宝石衬底上外延制备了N极性GaN薄膜。通过KOH腐蚀的方法判定了GaN外延薄膜的极性。通过X射线双晶衍射(XRD)摇摆曲线和光致荧光(PL)谱测试研究了成核层生长时间对N极性GaN薄膜晶体质量和发光性能的影响。研究结果表明,成核层生长时间为300 s时,N极性GaN薄膜样品的位错密度最低,发光性能最好。采用拉曼(Raman)光谱对样品的应变状态进行了分析。
量子阱数变化对InGaN/GaN发光二极管瞬态响应的影响
InGaN LED 电路模型 上升时间
2013/11/30
理论上研究了当 InGaN 发光二极管(LED)有源区的量子阱数变化时,LED的大信号瞬态响应特性与这种变化的关系。结果来自于LED等效电路模型的SPICE模拟,模型参数的确定通过拟合已测量的LED的实验数据及模拟结果来实现。结果表明,LED光脉冲的上升时间随量子阱数的增加而增加,由3个量子阱构成的有源区是LED的优化结构。
量子阱数变化对InGaN/GaN发光二极管瞬态响应的影响
InGaN LED 电路模型 上升时间
2013/12/2
理论上研究了当 InGaN 发光二极管(LED)有源区的量子阱数变化时,LED的大信号瞬态响应特性与这种变化的关系。结果来自于LED等效电路模型的SPICE模拟,模型参数的确定通过拟合已测量的LED的实验数据及模拟结果来实现。结果表明,LED光脉冲的上升时间随量子阱数的增加而增加,由3个量子阱构成的有源区是LED的优化结构。
采用三角势近似界面导带弯曲,研究了有限高势垒GaN/Ga1-xAlxN球形量子点中束缚极化子的结合能及其压力效应。数值计算了杂质态与声子之间相互作用对结合能的影响,同时与方形势垒进行了比较。结果表明,随着电子面密度的增加,导带弯曲效应增强,束缚极化子结合能逐渐下降。当电子面密度ns=(6.0,8.0)×1011/cm2且量子点半径R>10 nm时,束缚极化子的结合能趋近于一个相同且较小的值。结合能...
In含量对InGaN/GaN LED光电性能的影响
In含量 效率下降 数值模拟 InGaN/GaN发光二极管
2013/9/28
运用软件模拟和理论计算的方法分析了In含量对发光二极管光电性能的影响,研究了In含量与光谱功率密度、量子阱中载流子的浓度、辐射速率、发光功率等之间的关系。分析结果表明:电子泄漏与能带填充是影响光电性能的主要原因。当In含量较低时,随着电流密度增大(<8 kA/cm2),光谱发生蓝移程度相对较小,但电流密度太大(>8 kA/cm2)会造成电子泄漏,发光功率降低;而当In含量较高时,随着电流密度增大,...
制备了一个可测量n型GaN材料电阻的白光LED样品,测量了从室温到170 ℃下的LED芯片的n-GaN材料的电阻,发现n-GaN材料的电阻随温度的升高而增大,且两者呈一定的指数关系。利用这一特性,通过测量LED工作状态下内部所用GaN材料的电阻,可以实现对LED结温的测量。通过改变积分球底板温度使LED样品处于不同的结温下,测量了白光LED的光谱及色度学参数,结果表明:白光LED的峰值波长、显色指...
具有电流阻挡层的不同GaN基LED的光电特性
LED 电流阻挡层 光功率 光效
2013/9/28
研究对比了InGaN/GaN多量子阱发光二极管中p电极下的不同SiO2电流阻挡层的光电特性。 6种样品被分为3组: 普通表面、表面粗化、表面粗化+边墙腐蚀。每组都有两种结构,一种具有电流阻挡层,另一种没有电流阻挡层。每组中,具有电流阻挡层的LED在20 mA下的正向电压分别为3.156, 3.282, 3.284 V, 略高于不含电流阻挡层的样品(Vf=3.105, 3.205, 3.210 V)...
喷淋头高度对InGaN/GaN量子阱生长的影响
MOCVD 高度调节 InGaN/GaN量子阱
2013/10/16
在Aixtron 3×2近耦合喷淋式金属有机化学气相沉积反应室中,调节喷淋头与基座之间的距离,制备了7,13,18,25 mm间距的4个InGaN/GaN量子阱样品。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)对样品表面形貌及界面质量进行了表征。研究表明:随着高度的增加,量子阱的表面粗糙度减少,垒/阱界面陡峭度逐步变差,垒层和阱层厚度及阱层In组分含量减少;增加高度至一定值后,量子阱厚度及In...