【第一参赛人/留学人员】张恒芳

【留学国家】瑞典

【技术领域】技术服务与数字创意

【参赛届次】第9届

【所获奖项】入围

【项目简介】
高性能氮化镓(HiperGaN)项目,使用热壁金属有机化学气相沉积(MOCVD),基于 GaN 的金属极性 HEMT(High Electron Mobility Transistor 或者高电子迁移率晶体管)和氮极性的 HEMT晶体生长技术的开发,提供高性能、高速度、低功耗的电子元器件应用材料。项目可以实现具有高性能材料特征的传统非渐变通道金属极性GaN HEMT的结构,其具有超高速的二维电子气(2DEG )迁移率,可以达到2368 cm2/V.s (截至目前,文献中最高的2DEG报告值), 并且具有超低的非接触式电阻率 290 Ω/sq,锐利的电子通道和屏障界面,和很低的表面粗糙度。此项目还可以通过调整AlGaN 势垒的成分和厚度实现载流子的不同高低浓度,进而可以实现三种不同的渐变通道(指数、混合 tanh-线性和直线)的金属极性HEMT,使得器件的线性度得到改善和提高,这是应用在低噪声射频放大器的关键技术。在氮极性HEMT上,利用了多步骤升温法实现了高质量的GaN晶体外延生长且具有低至1nm的表面粗糙度。其主要 2DEG 通道的平均薄层电阻是 294 Ω/sq,其电子密度约为 2.2x1013 cm−2,电子迁移率2DEG约为 1170 cm2/V.s。GaN材料在高频、高功率应用方面具有很高的优势,与传统的硅材料相比,GaN 材料具有更高的电子迁移率、更小的阻抗、更高的工作温度和更高的抗辐射性能。因此,其在无线通信、功率放大、汽车电子、航空航天等领域具有重要的应用价值。 【展开】 【收起】