生長溫度是一個關鍵參數,它基於使用噴霧技術生長的鋁製鋁(Salcer)(Salcn)來確定異質結構的葉介質的密度。學分:日本的Atsushi Kobayashi博士 /東京科學大學
基於電子遷移率(HEMT)的高晶體管的氮化氮化物(GAN)是野外晶體管(FET)的類型,旨在以低噪聲的非常高的頻率工作。因此,它們被廣泛用於功能強大且高頻應用中,例如高速無線通信,電源設備和電源放大器。
Hirs使用異性轉變,這是兩種不同的半導體材料之間的化合物,通常是GAN和鋁gan(Algan)。該連接創建了一個稱為兩個維電子氣體(2DEG)的狹窄區域,其中電子具有很高的遷移率,從而導致出色的高頻性能。
醜聞鋁鋁(Salcer)作為一種新的屏障材料吸引了相當大的關注,可以增加gan hemts的性能。它表明了一個較大的極化,它增加了2維高的電子密度。此外,其Segneelectric性質使其適合用作Segnetoelectric顯示的Segotoelectric快門。
這樣的百葉窗允許對2DEG的動態控制,從而為基於GAN的設備多樣化提供了潛力。將Scarn層增加到GAN的常規方法需要復雜的方法和高處理溫度。
相反,噴塗是一種有希望的替代方案,提供了最小的調整,並具有低溫處理的可能性。然而,基於gAN上的Scalen生長的噴塗的研究仍然有限,並且生長溫度對其電氣和結構特性的影響尚不清楚。
在一項新的研究中,由Assushi Kobayashi在日本Tokysk Sciences(TUS)的材料科學技術副教授(Salcon)對Algan/GAN異質結構的薄膜成功增加,使用了擴散並研究了生長溫度對其特性的影響。他們的研究發表在《雜誌》上 APL材料場地
Kobayashi博士解釋說:“與昂貴且複雜的降水方法相比,在電子產品生產中廣泛使用的噴塗可以使Scaln薄膜的大規模生產成本要低得多,這使得高性能設備更實惠。”
該團隊還包括M -Shunsuke OTA,TUS 2024畢業生。
研究人員通過在各種溫度下噴灑在Algan/Aln/GAN異質結構上的Scaln Film含量為10%。然後,他們使用顯微鏡(ASM)的原子力和高能衍射研究了膜的結構。
他們的分析表明,即使在250°C的低溫下也可以實現外延生長,並且表面平面的平坦度隨溫度升高而提高。值得注意的是,對於在750°C下生長的樣品,觀察到了表面的清晰結構,該樣品的結構質量很高。
大廳效果的測量表明,在750°C下生長的樣品的介質密度達到1.1×1013厘米-2沒有頭皮的Algana/Aln/Gan異質結構的三倍。相反,在較低溫度下生長的膜顯示出比最初的非居民異質結構密度較低。
這些結果表明,生長溫度對於異質結構中的2DEG形成至關重要。通過提高的結構質量來解釋了在750°C下提高載體的密度。然而,與初始異質結構相比,所有SCALN樣品中電子的遷移率都降低了,這可能是由於Algan/Aln/GAN界面附近的Scaln屏障中引入的粗糙度和結構性障礙。
Kobayashi博士說:“這項研究的結果強調了Salcn膜在Salcn中的生長條件的關鍵作用。”
“重要的是要注意,我們的研究表明,甘恩(Gan)上越來越高質量的Scaln質量層的噴塗能力,這為Salcon屏障的高性能Gan Hemts的商業化提供了實用的途徑。
“這將導致這些晶體管的廣泛使用,這些晶體管對於開發高效,能源的設備至關重要,這些設備可以在惡劣的條件下(包括電動汽車和太空車輛)運行,這將導致穩定的未來發展。”
更多信息:
Shunsuke Ota等人,生長溫度對外延頭皮對Algan/Aln/gan異質結構的結構和電性能的影響, APL材料 (2025)。 doi:10.1063/5.0281540
引用:分散如何有助於採用基於Scaln的高性能晶體管(2025年8月12日),於2025年8月12日在https://techxplore.com/news/news/2025-08-sputtering-sputtering-scaln transistors.html.html
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