文章摘要:晶格匹配的氮极性（N-polar）GaN/In_0.17Al_0.83N异质结以其优异的材料与电特性受到了研究者的广泛关注。通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程，结合准二维模型，模拟计算了N-polar GaN/In_0.17Al_0.83N高电子迁移率晶体管（HEMT）相关材料与器件特性。分析显示GaN沟道层、In_0.17Al_0.83N背势垒层和AlN插入层厚度增大都可以提升二维电子气（2DEG）面密度和限阈性，且其影响度依次增大。GaN沟道层厚度高于10nm或In_0.17Al_0.83N背势垒层厚度高于25nm后2DEG面密度有饱和趋势，而AlN插入层的引入使2DEG面密度增幅更大，同时也提升了In_0.17Al_0.83N背势垒层材料质量和异质结内2DEG迁移率及限阈性。准二维模型计算表明N-polar GaN/AlN/In_0.17Al_0.83N HEMT器件最大漏电流和峰值跨导分别为160mA·mm^-1和84.5 mS·mm^-1。

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论文DOI:10.13922/j.cnki.cjvst.202106008

论文分类号:TB34;TN386

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