研究掺杂浓度对n-GaN和p-GaN载流子浓度和迁移率的影响分析研究 化学工程与工艺专业VIP免费

研究掺杂浓度对n-GaN和p-GaN载流子浓度和迁移率的影响摘要在载流子的热运动过程中，载流子与晶格、杂质和缺陷不断碰撞，散射方向发生不规则的变化。无机晶体不是理想的晶体，但有机半导体本质上是无定形的。因此，晶格散射和电离杂质散射存在。因此，载流子迁移率只有一定的数值。迁移率是衡量半导体导电性的一个重要参数。它决定半导体材料的导电性，影响器件的工作速度。对n型GaN和p型GaN的迁移率是反映半导体的导电性的重要参数。相同的掺杂浓度，当载流子的迁移率越大时，半导体材料的导电率越高。迁移率的大小不仅与电导率的强弱有关，而且直接决定着载体运动的速度。它直接影响半导体器件的工作速度。本文研究掺杂浓度对n-GaN和p-GaN载流子浓度和迁移率的影响。关键词：掺杂浓度；n-GaN；p-GaN；载流子浓度；迁移率；影响目录引言...............................................................................................................................2一GaN族载流子浓度..................................................................................................21.1GaN族载流子浓度的提高和降低.........................................................................21.2辐照产生的氮空位破坏耗尽区两侧电荷平衡....................................................3二n-GaN和p-GaN载流子浓度测量.........................................................................32.1高温电子辐照检测...............................................................................................32.2蓝带的低密度饱和机理分析...............................................................................52.3p-GaN和n-GaN......................................................................................................63掺杂浓度对n-GaN和p-GaN载流子浓度和迁移率的影响模拟计算结果与讨论.......................................................................................................................................83.1长波和短波处探测器的量子效率........................................................................83.2差值影响规律.......................................................................................................93.3掺杂浓度临界点的反向偏压和误差影响..........................................................10四p-GaN层载流子浓度和耗尽区宽度的关系.......................................................12五结论.......................................................................................................................14引言GaN是一种重要的Ⅲ-Ⅴ族半导体材料，是制备蓝光和紫外波段半导体发光器件的理想材料。目前广泛使用的掺杂技术是用镁选择p型氮化镓材料。因为GaN的生长过程中，Mg结合在高温生长气氛氨分解产生的氢形成Mg-H复合体。因此，有必要在高温下直接退火以激活镁，从而获得较高的p电导率[2]。迄今为止，优良的p型导电GaN的获得仍是一个有待进一步研究和解决的难题。对GaN中的一些杂质和缺陷强烈影响的电学性质深入研究具有重要意义。一GaN族载流子浓度1.1GaN族载流子浓度的提高和降低目前，此外,由于GaN缺少理想的晶格匹配衬底,其材料生长存在严重的晶格失配,致使GaN体材料中有较大的缺陷密度[4]。这些缺陷一般认为是施主性质的[1],它们在p-GaN中补偿了一部分受主,导致p-GaN中载流子浓度的降低[5]。它具有优异的化学和物理稳定性，在禁带宽度为1.9到6.2eV室温中可以实现蓝光和紫光的发射。在光电子学领域具有广阔的应用前景[1～3]。氮化镓本身的物理性质决定了这两种方法是不可接近的。首先，GaN的禁带宽度3.4eV、和电子亲和势为41eV，有一个较大的肖特基势垒p-GaN和金属之间。其次，C和O杂质吸附在p-GaN表面高温处理，如材料的生长和退火过程中会形成一层绝缘。金属电极与氮化镓材料之间形成附加势垒，...