Opini Ahli: Bahan Semikonduktor dalam Elektronik

Pada bulan Mei tahun ini, di salah satu jurnal ilmiah yang paling dihormati "Material Science and Engineering R" (faktor dampak 15) , sebuah artikel ulasan diterbitkan oleh ilmuwan utama kami Profesor Alexander Yakovlevich Polyakov dan Profesor Ying-hwan Lee dari Universitas Nasional Chonbuk di Korea.
Artikel ini dikhususkan untuk pengaruh cacat pada sifat-sifat kelompok III nitrida dan diskusi metode untuk mempelajari struktur elektronik cacat ini.
, – , , ( , ), ( , -, ), - .
Kami juga mencatat bahwa Hadiah Nobel Fisika 2014 dianugerahkan kepada para perintis di bidang ini, ilmuwan Jepang A. Akasaki, H. Amano, S. Nakamura untuk mengembangkan dioda optik biru, yang memungkinkan untuk memperkenalkan sumber cahaya yang terang dan hemat energi, dan sebagai tanda pengakuan akan besarnya pentingnya area ini. Tapi ini baru permulaan. Segera, dalam kehidupan kita sehari-hari, lampu LED nitrida akan menggantikan lampu pijar dan lampu neon tradisional.

Namun, ketika kita memasuki kehidupan praktis, pertanyaan tentang efisiensi, keandalan, dan keandalan menjadi semakin penting.pekerjaan perangkat pada nitrida. Dan di sini ternyata kita perlu secara serius menangani cacat struktural pada material dan perangkat ini dan mengembangkan metode baru untuk mempelajarinya. Profesor akademis terkemuka A.Ya. akan menjawab ini dan banyak pertanyaan lain dalam pendapat ahlinya untuk blog perusahaan kami . Polandia .

* Saya ingin memperingatkan para pembaca kami bahwa untuk memahami sepenuhnya hal-hal tersebut di atas, pengetahuan di bidang-bidang ini diperlukan.

Alexander Yakovlevich Polyakov
University: Chonbuk National University, Korea Selatan
Visiting Professor, NUST “MISiS”
Nitrides dari kelompok ketiga tabel Periodik Mendeleev adalah bahan semikonduktor yang menjanjikan, zona terlarang yang pada prinsipnya memungkinkan untuk menerima penghasil emisi dan penerima cahaya dengan panjang gelombang 1,55 μm hingga 0,2 μm, perangkat elektronik dengan tegangan gangguan sangat tinggi dan arus maju besar. Karena celah pita yang besar dan energi ikat yang tinggi, perangkat berbasis nitrida harus, berbeda dengan, katakanlah, silikon, bekerja dengan baik pada suhu yang sangat tinggi, tahan terhadap radiasi dosis besar, dan tidak peka terhadap lingkungan yang agresif. Potensi senyawa ini terealisasi sejak lama, pada akhir 70-an. Namun, aplikasi praktis terhalang oleh dua kelemahan yang sangat penting. Pertama, ternyata sangat sulit untuk mendapatkan kristal nitrida massal dengan metode konvensional,banyak digunakan untuk semikonduktor lainnya. Hal ini disebabkan titik leleh yang tinggi, volatilitas uap nitrogen yang tinggi dan kelarutannya yang rendah dalam lelehan. Pada saat yang sama, ketika mereka mencoba menumbuhkan lapisan nitrida pada substrat asing, itu tidak mungkin untuk mendapatkan film epitaxial kristal tunggal yang diperlukan untuk membuat perangkat elektronik dan optoelektronik. Kedua, studi eksperimental pada tahap awal menunjukkan bahwa konduktivitas tipe-p tidak dapat dicapai dalam semikonduktor ini, dan konsentrasi elektron dalam lapisan tipe-p terlalu tinggi.diperlukan untuk membuat perangkat elektronik dan optoelektronik, gagal. Kedua, studi eksperimental pada tahap awal menunjukkan bahwa konduktivitas tipe-p tidak dapat dicapai dalam semikonduktor ini, dan konsentrasi elektron dalam lapisan tipe-p terlalu tinggi.diperlukan untuk membuat perangkat elektronik dan optoelektronik, gagal. Kedua, studi eksperimental pada tahap awal menunjukkan bahwa konduktivitas tipe-p tidak dapat dicapai dalam semikonduktor ini, dan konsentrasi elektron dalam lapisan tipe-p terlalu tinggi.

Perkembangan pesat dalam bidang fisika dan teknologi nitrida dari kelompok ketiga dimulai dengan penemuan ilmuwan Jepang A. Akasaki, H. Amano dan, agak kemudian, S. Nakamura, yang menemukan cara untuk mendapatkan film kristal tunggal dari gallium nitride dan mengendalikan doping bahan ini dengan tipe-p atau p -jenis konduktivitas. Untuk mengatasi masalah pertamaTeknik asli digunakan, ketika lapisan amorf aluminium nitrida atau gallium nitrida yang sangat tipis pertama kali diterapkan pada suhu rendah ke substrat asing (safir kristal tunggal), dengan anil pada suhu tinggi, lapisan ini mengkristal ulang, berubah menjadi tekstur kristal kecil, dan lapisan sudah tumbuh pada suhu tinggi nitrida dari komposisi yang diperlukan. Peningkatan kesempurnaan kristal terjadi karena pertumbuhan lateral selektif hanya sejumlah kecil butir dengan orientasi "benar". Memperbaiki kesempurnaan struktural film memungkinkan untuk secara tajam mengurangi konsentrasi donor residu dalam film tersebut.

Solusi untuk tugas keduaAdalah mungkin untuk memperoleh konduktivitas tipe-p yang stabil ketika ditemukan bahwa alasan utama kegagalan dalam arah ini adalah pembentukan kompleks hidrogen yang sangat efisien (selalu ada dalam film yang ditumbuhkan) dengan akseptor. Ternyata jika kompleks ini dihancurkan oleh iradiasi elektron atau anil pada suhu tinggi, konduktivitas tipe lubang dalam film nitrida dapat diperoleh secara stabil. Sejak saat itu, komponen utama keberhasilan telah tersedia dan teknologi untuk menumbuhkan nitrida dan perangkat yang berbasiskan pada mereka mulai berkembang pesat. Selain itu, ternyata nitrida heterojunction memiliki sifat yang sangat menarik. Karena, tidak seperti, katakanlah, silikon atau gallium arsenide, yang membentuk kristal kubik, nitrida mengkristal dalam kisi heksagonal,medan polarisasi listrik yang kuat hadir di dalamnya, yang mengarah pada pembentukan dua nitrida berbeda pada heteroboundary(misalnya, AlGaN / GaN) dari lapisan gas elektron dua dimensi dengan konsentrasi yang sangat tinggi, jauh lebih tinggi daripada di heterojunctions AlGaAs / GaAs. Konduktivitas elektron dua dimensi ini dapat dikontrol dengan menerapkan medan listrik eksternal menggunakan dioda Schottky.

Dengan demikian, adalah mungkin untuk membuat transistor efek medan dengan konduktivitas saluran yang sangat besar (yang berarti bahwa arus dibawa dalam keadaan aktif), dan ini dapat dicapai tanpa doping khusus dari lapisan sumber elektron, hanya karena apa yang disebut doping polarisasi (dalam heterobungsi AlGaAs / GaAs, sangat diperlukan untuk melakukan doping yang kuat pada lapisan tersebut) Alga).

Akibatnya, berbagai perangkat berbasis nitrida dikembangkan dan diperagakan dalam waktu singkat: LED yang efisien, transistor efek medan yang kuat, fotodetektor yang tidak disinari matahari (yaitu penerima yang merespons radiasi ultraviolet tetapi tidak terhadap cahaya tampak) , dan penyearah kerugian rendah di negara dan tegangan gangguan besar.
Seperti yang Anda ketahui, atas penemuan revolusioner mereka di bidang fisika senyawa nitrida dari kelompok ketiga A. Akasaki, H. Amano dan S. Nakamura menerima Hadiah Nobel dalam bidang fisika tahun lalu sebagai pengakuan akan pentingnya karya ini untuk sains dan praktik.
Namun, segera ternyata sifat-sifat nitrida secara fundamental berbeda dari sifat-sifat semikonduktor lainnya. Dengan demikian, kepadatan dislokasi (gangguan struktural linier terkait dengan perbedaan dalam parameter kisi dan koefisien ekspansi termal, serta adanya tekanan mekanis dalam struktur) dalam nitrida adalah lima urutan besarnya lebih tinggi daripada, katakanlah, dalam gallium arsenide, bagaimanapun, dalam sistem ini dengan cepat berhasil mendapatkan LED yang efektif pada daerah spektral biru, dan laser injeksi yang lebih baru, meskipun dalam kasus terakhir kami harus bekerja mengurangi kepadatan dislokasi dari 109 menjadi 107 cm-2 menggunakan metode dengan selektivitas pertumbuhan berlebih epitaxial (ELOG, Epitaxial Lateral Overgrowth dalam singkatan bahasa Inggris, metode yang diilustrasikan pada Gambar. 1, yang menunjukkan bagaimana penyaringan dislokasi penetrasi terjadi karena pertumbuhan lateral atas daerah yang ditutupi oleh strip SiO2).

Ara. 1 . Representasi skematis dari metode ELOG, yang memungkinkan untuk mengurangi kepadatan dislokasi dalam lapisan GaN untuk LED dan laser injeksi

Dalam heterojunctions AlGaN / GaN, kerapatan besar dari gas elektron dua dimensi dari orde 1013 cm-2 sangat cepat diperoleh dan konduktivitas dari gas elektron dua dimensi adalah urutan besarnya lebih tinggi daripada dalam heterojungsi AlGaAs / GaA hanya karena polarisasi doping. Transistor efek medan (HEMT) yang dibuat dalam sistem AlGaN / GaN dengan segera membuktikan keunggulannya yang luar biasa. Dalam keadaan biasa, LED, laser injeksi, penyearah, transistor efek medan sangat sensitif terhadap keberadaan lapisan dan pada antarmuka pusat dengan level dalam yang dapat menangkap pembawa saat ini.
Tampaknya di lapisan yang tidak sempurna, heterojunctions, dan sumur kuantum nitrides, pengaruh jebakan dalam ini akan lebih kuat daripada semikonduktor yang sangat maju.
Namun, studi spektrum level-dalam pada film-film nitrida yang dilakukan pada periode awal tidak menunjukkan, bertentangan dengan harapan, konsentrasi pusat-pusat yang sangat tinggi dan hubungan serius antara pusat manapun dengan karakteristik laser, LED, dan transistor. Satu-satunya cacat yang tampaknya mempengaruhi parameter adalah dislokasi . Oleh karena itu, perhatian para peneliti untuk waktu yang lama terutama difokuskan pada memperoleh struktur dengan seperangkat lapisan tertentu, tingkat doping, batas hetero yang tajam, dan tingkat kepadatan dislokasi yang dapat diterima untuk aplikasi yang diberikan.

Kemungkinan memperoleh electroluminescence yang efisien dalam LED berbasis nitrida dikaitkan dengan peluruhan spinodal dari larutan padat InGaN selama periode ini, dan hasil kuantum rendah dari electroluminescence di wilayah spektral hijau dikaitkan dengan konsentrasi tinggi indium di sumur kuantum GaN / InGaN dan ukuran besar daerah emisi yang diperkaya dengan indium. Untuk HEMT, pendekatannya adalah untuk mengoptimalkan doping polarisasi. Studi tentang sifat cacat dengan tingkat yang dalam selama periode ini diberikan tugas ilmiah murni untuk mengumpulkan pengetahuan dan membandingkannya dengan prediksi model teoritis.

Beberapa saat kemudian ternyata tidak semuanya begitu sederhana dan pusat-pusat yang dalam, tampaknya, memainkan peran nyata dalam kenyataan bahwa LED yang dibuat oleh molekul balok epitaksi (MBE) tidak pernah mencapai efisiensi yang sebanding dengan perangkat yang diperoleh oleh epitaksi hidrida MOS (MOCVD) bahwa karakteristik LED non-polar (yaitu, LED yang disiapkan pada struktur di mana bidang polarisasi nol atau kecil) tidak berubah menjadi lebih tinggi daripada yang polar (dalam hal ini, kenaikan besar diharapkan karena fakta bahwa bidang polarisasi memisahkan elektron dan lubang di sumur kuantum dan mengurangi efisiensi rekombinasi radiatif), dan karakteristik LED dengan polaritas nitrida (dalam struktur heksagonal yang tumbuh ke arah sumbu heksagonal utama, sumbu c, permukaan atas dan bawah dari ujung film dengan atom yang berbeda, baik atom kelompok III (versi paling umum) atau nitrogen, lihat Gambar. 2 ) , bertentangan dengan pertimbangan teoritis, jauh lebih buruk daripada perangkat dengan polaritas gallium. Meskipun dalam semua kasus ini penyebab efeknya cukup kompleks dan beragam, selalu terbukti bahwa peningkatan konsentrasi pusat dalam memainkan peran yang sangat penting [1-4].

Ara. 2 . Polaritas nitrogen dan galium dalam galium nitrida dan metode persiapannya

Dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah keadaan telah terungkap yang membuat kami melihat dengan sangat berbeda peran perangkap yang dalam dalam perilaku struktur LED, laser, dan transistor berbasis nitrida.

Pertama, diyakini bahwa jebakan dalam tidak penting untuk LED daya tinggi, karena perangkat ini beroperasi pada arus injeksi yang sangat tinggi, ketika semua jebakan jenuh dan kontribusinya kecil. Namun, ternyata karena efek rekombinasi Auger (rekombinasi di mana energi tidak pergi ke radiasi, tetapi ditransfer ke partikel ketiga)dan delokalisasi pembawa di sumur kuantum, arus injeksi harus sangat terbatas, sehingga kontribusi pusat rekombinasi nonradiatif menjadi sangat nyata. Terhadap latar belakang persyaratan yang sangat meningkat untuk besarnya hasil kuantum internal, keadaan ini sangat penting.

Kedua, studi struktural terperinci dalam beberapa tahun terakhir belum mengonfirmasi pembentukan daerah terlokalisasi titik kuantum dalam LED biru berdasarkan sumur kuantum GaN / InGaN, tetapi pengukuran terperinci panjang difusi (mis., Jarak rata-rata yang dapat dilalui elektron dan lubang tanpa kalibrasi elektron dan lubang dapat berjalan tanpa rekombinasi) dalam gallium nitride dan LED berdasarkan itu tidak mengkonfirmasi peran menentukan dislokasi. Kemudian, tentu saja, muncul pertanyaan: pusat apa yang membatasi sifat-sifat itu?

Ketiga, dalam struktur LED non-polar dan polar biru dan hijau dalam spektrum level dalam, sejumlah pusat dalam ditemukan yang konsentrasinya berkorelasi dengan efisiensi kuantum dan meningkat selama degradasi (lihat pembahasan masalah ini pada [5]). Selain itu, ketika kontribusi pusat-pusat ini untuk rekombinasi nonradiatif dapat ditekan oleh interaksi dengan plasmon permukaan lokal (lihat review di [6]), efisiensi luminesensi meningkat tajam.

Akhirnya, untuk transistor efek medan pada fungsi hetero, fenomena keruntuhan saat ini (yaitu, penurunan arus yang terlihat pada frekuensi tinggi dibandingkan dengan arus pada bias konstan) telah dikenal sejak lama, yang telah lama dikaitkan dengan penangkapan elektron melalui jebakan pada perangkap pada permukaan penghalang AlGaN dan pembentukan disebut gerbang virtual (jebakan bermuatan ini tampaknya meningkatkan area efektif dioda Schottky untuk sementara waktu dan dengan demikian mengurangi arus melalui saluran transistor). Namun, baru-baru ini telah ditemukan bahwa perangkap ini muncul tidak begitu banyak di permukaan seperti di dekat antarmuka AlGaN / GaN, bahwa rangkaian perangkap ini sangat terbatas, dan perangkap itu sendiri dihasilkan ketika arus kerja yang besar dilewatkan melalui transistor atau ketika mereka diiradiasi dengan partikel berenergi tinggi (lihat ulasan dan referensi dalam [5]).

Dengan demikian, tugas mempelajari spektra tingkat jauh langsung dalam struktur instrumen berdasarkan gallium nitride (LED, transistor, rectifier) ​​baru-baru ini menjadi sangat mendesak. Namun, dalam menyelesaikan masalah ini, beberapa keadaan harus diingat.

Pertama, celah pita bahkan dalam LED biru adalah 2,7-2,8 eV, sehingga kedalaman pusat yang terletak di dekat tengah celah pita adalah sekitar 1,4 eV, sedangkan dalam metode standar spektroskopi kapasitif tingkat dalam (RSGS), itu hanya mungkin dengan kesulitan besar. register puncak yang sesuai dengan sekitar 1-1.2 eV dari tepi zona dengan nilai yang menguntungkan dari penampang tangkap. Pada prinsipnya, dimungkinkan untuk memperluas jangkauan jebakan yang direkam ke 1,5-1,6 eV menggunakan cryostats suhu lebih tinggi(lihat, misalnya, bekerja [7] untuk SiC) , tetapi untuk perangkat yang didasarkan pada gallium nitride, kebocoran dioda Schottky menjadi kritis. Pertanyaan ini bahkan lebih akut untuk struktur yang beroperasi di wilayah spektral UV dan untuk transistor efek medan dengan penghalang AlGaN celah lebar. Komplikasi tambahan juga diciptakan oleh kedalaman besar akseptor magnesium (0,18 eV), yang mempersulit pengukuran di persimpangan pn. Kesulitan ini masih meningkat secara nyata dengan peningkatan fraksi molar aluminium dalam UV LED. Tunneling diucapkan dalam struktur dengan sumur kuantum juga menimbulkan masalah serius (lihat, misalnya, [8, 9] dan diskusi rinci dengan sejumlah besar referensi dalam ulasan [5]). Dalam struktur transistor, adanya cacat metastabil menyebabkan kesulitan serius.(mis. cacat yang kondisinya tergantung pada latar belakang) pada penghalang transistor. Cacat ini menggeser ambang tegangan selama pengukuran spektrum. Kesulitan yang signifikan juga disebabkan oleh resistansi seri besar untuk transistor dalam mode deplesi [5]. (Hal ini terkait dengan peningkatan resistensi saat mematikan selama penipisan lapisan gas dua dimensi di bawah penghalang Schottky, seperti diilustrasikan pada Gambar. 3 ) .

Ara. 3 . Perubahan frekuensi batas "rak" dalam ketergantungan frekuensi kapasitansi HEMT dari struktur AlGaN / GaN, menunjukkan peningkatan resistansi seri (resistansi akses)

Baru-baru ini, sejumlah karya telah diterbitkan yang sebagian menyelesaikan masalah ini. Khususnya, dalam [10] dan sejumlah karya kami yang lain, diperlihatkan bagaimana mungkin untuk menentukan parameter jebakan dalam pada penghalang dari pengukuran ketergantungan spektral karakteristik kapasitansi - tegangan - tegangan pada struktur HEMT pada suhu rendah dan dari spektrum masuk struktur (yaitu, dari pengukuran ketergantungan suhu kapasitansi dan konduktivitas pada berbagai frekuensi) . Dalam pekerjaan yang sama dan dalam sejumlah pekerjaan lain, pengukuran spektrum RSGU langsung pada struktur transistor dengan gerbang multi-jari dijelaskan (diagram diilustrasikan pada Gambar. 4).

Ara. 4 . Gerbang multi-jari dari transistor AlGaN / GaN, yang memungkinkan pengukuran spektrum level-dalam di berbagai bagian struktur dengan metode RSGU standar.

Dalam kasus struktur yang disiapkan pada buffer konduktif, metode terakhir memungkinkan, pada prinsipnya, untuk memisahkan perangkap yang terletak di penghalang dan di buffer transistor. Dalam sejumlah karya (lihat, misalnya, [ 11, 12 ]) , dua versi RSGU saat ini dijelaskan sehubungan dengan struktur transistor, yang memungkinkan perangkap dipisahkan di lapisan penghalang transistor dan pada permukaan antara gerbang dan saluran pembuangan. Metode lain untuk mengukur spektrum level-dalam dan menentukan posisi level dalam struktur LED dengan banyak sumur kuantum dan dalam struktur transistor didasarkan pada kombinasi metode spektroskopi kapasitif, di mana itu bukan suhu yang dipindai di RSU standar, tetapi panjang gelombang cahaya yang menarik (metode DLOS), dan pengukuran ini dikombinasikan dengan pengukuran ketergantungan spektral karakteristik tegangan-kapasitansi(lihat, misalnya, [13, 14]) .

Baru-baru ini, kami mengembangkan metode RSGU kapasitif yang memungkinkan pengukuran pada berbagai frekuensi dan dengan demikian meminimalkan efek resistansi seri pada transistor. Implementasi konkret dari metode ini juga memungkinkan untuk mengukur spektrum pada berbagai tegangan sumber - drain yang diterapkan dan, oleh karena itu, untuk membedakan antarmuka dan perangkap permukaan dengan cukup efisien [15]. Ara. 5 menggambarkan struktur yang diselidiki, dan pada Gambar. Gambar 6 menunjukkan bahwa penurunan frekuensi sinyal uji dari 1 MHz ke 10 kHz memungkinkan untuk mengidentifikasi pusat tambahan 0,3 eV pada antarmuka struktur dan dengan benar menentukan konsentrasi pusat-pusat lain dengan mengurangi pengaruh resistansi seri.

Ara. 5 . Struktur yang diselidiki


Ara. 6 . Spektrum struktur transistor RSGU diukur pada nilai yang berbeda dari tegangan gerbang dan berbagai frekuensi sinyal uji

Pendekatan umum untuk menganalisis karakteristik perangkap yang bertanggung jawab atas keruntuhan saat ini dalam transistor dan menentukan lokasi spasi dari perangkap ini dijelaskan dalam [16, 17] (di antara banyak lainnya) dan dibahas secara rinci dalam ulasan kami [5]. Semua studi ini adalah subjek dari proyek kami.

Bahan tambahan (catatan kaki)
[1] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, A.V. Markov, T.G Yugova, E.A. Petrova, H. Amano, T. Ka-washima, K.D. Scherbatchev, V.T. Bublik, Electrical Properties and Deep Traps Spectra in Undoped and Si-doped M-plane GaN Films, J. Appl. Phys. 105(6), 063708 (2009)
[2] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, A.V. Markov, Q. Sun, Y. Zhang, C. D. Yerino, T.-S. Ko, I.-H. Lee, J. Han, Electrical properties and deep traps spectra of a-plane GaN films grown on r-plane sapphire, Materials Science and Engineering B, B166, 220-224 (2010)
[3]. A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, Q. Sun, Y. Zhang, Y.S. Cho, I.-H. Lee, J. Han, Electrical and luminescent properties and deep traps spectra of N-polar GaN films, Materials Science &Engineering B, 166, 81-88 (2010)
[4] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, H. Amano, S.J. Pearton, I.-H. Lee, Q. Sun, J. Han and S.Yu. Karpov, Role of Non-Radiative Recombination Centers in Nonpolar GaN in Light Emission Efficiency and Relation to Extended Defects, Appl. Phys. Lett. 98, 072104 (2011)
[5] A.Y. Polyakov and In-Hwan Lee, Deep traps in GaN-based structures as affecting the performance of GaN devices (a review), Mat. Sci& Eng. ®, 94, 1-56 (2015)
[6] In-Hwan Lee, Lee-Woon Jang, and AlexanderY.Polyakov, Performance enhancement of GaN-based light emitting diodes by the interaction with localized surface plasmons, Nano Energy (a review) 13, 140–173 (2015)
[7]P.B. Klein, B.V. Shanabrook, S.W. Huh, A.Y. Polyakov, M. Skowronski, J.J. Shumakeris, and M.J. O’Loughlin, Lifetime-limiting defects in n- 4H-SiC epilayers, Appl. Phys. Lett. 88, 052110 (2006)
[8] A.Y. Polyakov, A.V. Govorkov, N.B. Smirnov, A.V. Markov, In-Hwan Lee, Jin-Woo Ju, S.Yu. Karpov, N.M. Shmidt, and S.J. Pearton, Properties of Undoped GaN/InGaN Multi-Quantum Wells and GaN/InGaN p-n Junctions Prepared By Epitaxial Lateral Overgrowth, J. Appl. Phys. 105, 123708 (2009)
[9] O. Soltanovich and E. Yakimov, Capacitance-voltage and admittance investigations of InGaN/GaN MQW LEDs: frequency dependence, Phys. Status Solidi (c ) 10, 338–341 (2013)
[10]A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, and E.A. Kozhukhova, S.J. Pearton, F. Ren and L. Lu, J.W. Johnson, R.V. Ryzhuk, N.I. Kargin, Deep traps in AlGaN/GaN heterojunctions and transistor structures grown on Si substrate, J. Vac. Sci. Technol. B 31, 011211 (2013)
[11] A. Sasikumar, A. R. Arehart, S. Martin-Horcajo, M. F. Romero, Y. Pei, D. Brown,
F. Recht, M. A. di Forte-Poisson, F. Calle, M. J. Tadjer, S. Keller, S. P. DenBaars,
U. K. Mishra, and S. A. Ringel, Direct comparison of traps in InAlN/GaN and AlGaN/GaN high electron mobility transistors using constant drain current deep level transient spectroscopy, Appl. Phys. Lett. 103, 033509 (2013)
[12] A.R. Arehart, A. Sasikumar, S. Rajan, G.D. Via, B. Poling, B. Winningham, E.R. Heller, D. Brown, Y. Pei, F. Recht, U.K. Mishra, and S.A. Ringel, Direct observation of 0.57 eV trap-related RF output power reduction in AlGaN/GaN high electron mobility transistors, Solid-State Electronics 80, 19–22 (2013)
[13] Y. Nakano, Y. Irokawa, and M. Takeguchi, Deep-Level Optical Spectroscopy Investigation of Band Gap States in AlGaN/GaN Hetero-Interfaces, Appl. Phys. Express, 1, 091101 (2008)
[14] A. Armstrong, T. A. Henry, D. D. Koleske, M. H. Crawford, K. R. Westlake, and S. R. Lee, Dependence of radiative efficiency and deep level defect incorporation
on threading dislocation density for InGaN/GaN light emitting diodes, Appl. Phys. Lett. 101, 162102 (2012)
[15] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, In-Hwan Lee, and S.J. Pearton, Deep level transient spectroscopy in III-Nitrides: decreasing the effects of series resistance, to be published in J. Vac. Sci. Technol. (b) (2015)
[16] O. Mitrofanov and M. Manfra, Mechanisms of gate lag in GaN/AlGaN/GaN high
electron mobility transistors, Review, Superlattices and Microstructures 34, 33–53 (2003)
[17] J. Joh and J. A. del Alamo, A Current-Transient Methodology for Trap Analysis for GaN High Electron Mobility Transistors, IEEE Trans. Electron. Dev. 58, 132-140, (2011)

Source: https://habr.com/ru/post/id384811/


All Articles