李斌論文翻譯1(編輯修改稿)
2025-07-17 05:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 算求解步驟在文獻（1）中已經(jīng)給出。圖3至5表明了室溫下合700K下不同Al組分AlGaN/GaN 異質(zhì)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)帶低分布圖和2DEG分布圖以及子帶的占據(jù)情況，可以看出，2DEG密度峰值分布在靠近CaN層的AlGaN/GaN界面，40%Al組分的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)由于其導(dǎo)帶斷續(xù)最大，因此，不管是在室溫下還是在700K下，其獲得了最好的2DEG限域性和最高的2DEG密度。在700K下，所有的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)均由于導(dǎo)帶斷續(xù)的降低而使得2DEG面密度有所降低，并且2DEG的限域性也被消弱。從子帶占據(jù)的分布圖上可以看出，在700K的高溫下，由于電子獲得了更高的能量而可以躍遷到更高的能帶上，2DEG的分布也擴張到了AlGaN和GaN更深的位置，且可以看出，此擴張主要是在CaN層，電子在第一子帶變化較為明顯。盡管如此，對所有的異質(zhì)結(jié)構(gòu)來講，在高溫下，電子在第一子帶的比例還是超過70%的，2DEG依然是被限制在量子勢阱里運動，表明，在高溫下，2DEG的運輸特性還是二維的，證明了AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的高溫實用性。另外，為了更深一層研究所有異質(zhì)結(jié)構(gòu)不同子帶電子在2DEG的比例以及2DEG在整個電子體系的比例隨溫度的變化關(guān)系，得出2DEG比例隨溫度的變化，以及不同子帶在2DEG中的比例在高溫下的變化趨勢如圖6所示。 圖6表明，對所有的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，電子在第一子帶占據(jù)隨溫度的升高而降低，而第二自帶的占據(jù)則升高，相對來講，15%Al組分的異質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的更快。在700K時，15%，27%，40%Al組分的異質(zhì)結(jié)構(gòu)2DEG在第一子帶的占據(jù)分別降至75%，80%，92%，反映出高組分異質(zhì)結(jié)構(gòu)的2DEG更多的位于最低能帶上，而獲得更好的限域性。由圖6可以看出，對于15%，27%，40%Al組分的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，2DEG在整個電子體系中所占的比例分別由室溫下的75%，80%，92%快速的降至680K下的30%，43%，55%，表明隨著溫度的增加，三維電子的濃度在劇烈的增加，如圖2，以至于在680K的時候，對于15%，27%Al組分的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，三維電子已經(jīng)取代了2DEG的地位而在異質(zhì)結(jié)構(gòu)的運輸特性中起到了主導(dǎo)作用，但對于高Al組分的樣品C，2DEG依然是占據(jù)著首要的地位。此外，對于三維電子的濃度隨溫度變化關(guān)系可以由圖1和圖6推導(dǎo)得出（從每個樣品推導(dǎo)的幾乎一致），因此，從圖7中可以看出，2DEG面密度隨著溫度的升高緩慢降低，而三維電子的密度則幾乎以直性方式快速增加。為了在理論上研究不同Al組分異質(zhì)結(jié)構(gòu)2DEG遷移率和總的電子遷移率與溫度的關(guān)系，我們使用幾種主要的散射機制來計算其各自的遷移率。主要考慮的散射機制為縱向光學(xué)聲子(LO)，聲學(xué)聲子(AC)，壓電廠(PE)，界面粗糙度(IFR)以及合金無序(Alloy）散射，這些散射機制在文獻[]中已經(jīng)進行了詳細的討論，這些散射機制的遷移率在室溫上有著如下的約近關(guān)系式，式中所用到的參數(shù)均引用文獻【2,4】。有了以上關(guān)系式后，對x=,(T,x)={Σ[μ?s14 1i(T,x)]}?s14 1 得到，如圖7（b）。nGaN電子的三維遷移率的溫度關(guān)系已在文獻【7】中做了詳細的討論，本文中用到的施主濃度為1017cm3，如圖7（b）所示?？梢钥?
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