氮化物寬禁帶半導體材料與電子器件檢視原始碼討論檢視歷史

來自 孔夫子網 的圖片

《氮化物寬禁帶半導體材料與電子器件》，郝躍，張金風，張進成 著，出版社： 科學出版社。

科學出版社是由中國科學院編譯局與1930年創建的龍門聯合書局於1954年8月合併成立的；目前公司年出版新書3000多種，期刊500多種，形成了以科學（S）、技術（T）、醫學（M）、教育（E）、人文社科（H）為主要出版領域的業務架構。

內容簡介

《氮化物寬禁帶半導體材料與電子器件》以作者多年的研究成果為基礎，系統地介紹了III族氮化物寬禁帶半導體材料與電子器件的物理特性和實現方法，重點介紹了半導體高電子遷移率晶體管(HEMT)與相關氮化物材料。《氮化物寬禁帶半導體材料與電子器件》共14章，內容包括：氮化物材料的基本性質、異質外延方法和機理，HEMT材料的電學性質，Al-GaN/GaN和InAlN/GaN異質結的生長和優化、材料缺陷分析，GaN HEMT器件的原理和優化、製備工藝和性能、電熱退化分析，GaN增強型HEMT器件和集成電路，GaN MOS-HEMT器件，最後給出了該領域未來技術發展的幾個重要方向。

目錄

《半導體科學與技術叢書》出版說明

序言

第1章 緒論 1

參考文獻 4

第2章 III族氮化物半導體材料的性質 6

2.1 III族氮化物的晶體結構和能帶結構 6

2.1.1 GaN、AlN和InN 6

2.1.2 氮化物合金材料的晶格常數和禁帶寬度 9

2.1.3 異質結界面的能帶帶階 10

2.2 氮化物的電子速場關係和低場遷移率 10

2.2.1 GaN的電子速場關係 10

2.2.2 GaN和AlGaN的電子低場遷移率和速場關係解析模型 11

2.3 氮化物材料的極化效應 15

2.3.1 極性 15

2.3.2 自發極化和壓電極化效應 16

2.3.3 氮化物合金材料的壓電和自發極化強度 17

2.3.4 削弱極化效應的機制 19

2.3.5 極性材料和非極性/半極性材料 20

2.4 氮化物電子材料的摻雜和其他性質 21

2.5 氮化物材料性質測試分析 22

2.5.1 高分辨X射線衍射(HRXRD) 22

2.5.2 原子力顯微鏡(AFM) 26

2.5.3 掃描電子顯微鏡(SEM) 28

2.5.4 透射電子顯微鏡(TEM) 28

2.5.5 光致發光譜(PL譜) 29

2.5.6 電容 電壓測試(C-V) 31

2.5.7 范德堡法霍爾測試 32

2.5.8 霍爾條測試SdH振盪分析二維電子氣輸運性質 33

參考文獻 35

第3章 氮化物材料的異質外延生長和缺陷性質 39

3.1 氮化物材料的外延生長技術 39

3.2 外延生長基本模式和外延襯底的選擇 42

3.2.1 外延生長的基本模式 43

3.2.2 外延襯底的選擇 44

3.3 MOCVD生長氮化物材料的兩步生長法 46

3.3.1 兩步生長法的步驟 46

3.3.2 藍寶石上兩步法生長GaN的生長模式演化 48

3.4 氮化物材料外延的成核層優化 49

3.4.1 低溫GaN成核層 49

3.4.2 高溫AlN成核層 50

3.4.3 間歇供氨生長的高溫AlN成核層 52

3.5 氮化物材料外延層生長條件對材料質量的影響 53

3.6 氮化物單晶薄膜材料的缺陷微結構 57

3.6.1 襯底與成核層界面的微結構——失配位錯 57

3.6.2 成核層內的微結構——堆垛層錯、局部立方相和反向邊界 58

3.6.3 高溫GaN層的微結構——小角晶界、穿透位錯和點缺陷 61

3.6.4 裂紋和沉澱物 63

參考文獻 64

第4章 GaNHEMT材料的電學性質與機理 66

4.1 GaN異質結中的二維電子氣 66

4.1.1 GaN異質結二維電子氣的形成機理 66

4.1.2 GaN異質結二維電子氣的面電子密度 68

4.2 GaN異質結中導帶和載流子分布的一維量子效應自洽解 70

4.2.1 一維薛定諤-泊松方程量子效應自洽解物理模型 71

4.2.2 一維薛定諤-泊松方程自洽解模型的數值算法 72

4.2.3 一維量子效應自洽解在GaN異質結中的應用 74

4.3 GaN異質結二維電子氣低場遷移率的解析建模分析 77

4.3.1 GaN異質結二維電子氣低場遷移率的解析建模 77

4.3.2 AlGaN/GaN異質結Al組分對遷移率的影響 80

4.3.3 晶格匹配InAlN/GaN和InAlN/AlN/GaN材料二維電子氣輸運特性 83

參考文獻 86

第5章 AlGaN/GaN異質結材料的生長與優化方法 88

5.1 AlGaN/GaN異質結材料結構 88

5.2 低缺陷密度氮化物材料生長方法 90

5.3 斜切襯底生長低缺陷GaN緩衝層 94

5.4 GaN的同質外延 96

5.4.1 斜切襯底上HVPE生長GaN 97

......