Impact of the Channel Thickness on Electron Confinement in MOCVD‐Grown High Breakdown Buffer‐Free AlGaN/GaN Heterostructures

材料科学 异质结 金属有机气相外延 高电子迁移率晶体管 成核 光电子学 化学气相沉积 图层(电子) 阻挡层 晶体管 纳米技术 外延 化学 电气工程 电压 有机化学 工程类
作者
Ding-Yuan Chen,Kai-Hsin Wen,Mattias Thorsell,Marilinda Lorenzini,Hans Hjelmgren,Jr-Tai Chen,Niklas Rorsman
出处
期刊:Physica Status Solidi A-applications and Materials Science [Wiley]
卷期号:220 (16) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/pssa.202200496
摘要

The 2D electron gas (2DEG) confinement on high electron mobility transistor (HEMT) heterostructures with a thin undoped GaN channel layer on the top of a grain‐boundary‐free AlN nucleation layer is studied. This is the first time demonstration of a buffer‐free epi‐structure grown with metal–organic chemical vapor deposition with thin GaN channel thicknesses, ranging from 250 to 150 nm, without any degradation of the structural quality and 2DEG properties. The HEMTs with a gate length of 70 nm exhibit good DC characteristics with peak transconductances of 500 mS mm −1 and maximum saturated drain currents above 1 A mm −1 . A thinner GaN channel layer improves 2DEG confinement because of the enhanced effectiveness of the AlN nucleation layer acting as a back‐barrier. An excellent drain‐induced barrier lowering of only 20 mV V −1 at a V DS of 25 V and an outstanding critical electric field of 0.95 MV cm −1 are demonstrated. Good large‐signal performance at 28 GHz with output power levels of 2.0 and 3.2 W mm −1 and associated power‐added efficiencies of 56% and 40% are obtained at a V DS of 15 and 25 V, respectively. These results demonstrate the potential of sub‐100 nm gate length HEMTs on a buffer‐free GaN‐on‐SiC heterostructure.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
coollzl发布了新的文献求助50
刚刚
1秒前
1秒前
zwjay完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
sjm发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助入夏采纳,获得10
1秒前
1秒前
li完成签到,获得积分10
2秒前
Anglebyebyeye完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
xixi发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
Anlong完成签到,获得积分10
3秒前
Infinite完成签到,获得积分10
3秒前
灿灿111发布了新的文献求助10
3秒前
孤独的幻桃完成签到,获得积分10
3秒前
1001完成签到,获得积分10
3秒前
小月亮完成签到,获得积分10
4秒前
ouyangtx发布了新的文献求助10
4秒前
Esperanza完成签到,获得积分10
4秒前
Akim应助asyzc0采纳,获得10
4秒前
微凉发布了新的文献求助10
4秒前
龙星完成签到,获得积分10
4秒前
zwjay发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
sunwalker完成签到,获得积分10
5秒前
小小花发布了新的文献求助10
5秒前
llchen发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
氢气球发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
Ar完成签到,获得积分20
7秒前
JamesPei应助stlibhgq采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6540638
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8331792
关于积分的说明 17854516
捐赠科研通 5646361
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2936378
邀请新用户注册赠送积分活动 1912453
关于科研通互助平台的介绍 1773370