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【2h】

Strain Analysis of GaN HEMTs on (111) Silicon with Two Transitional AlxGa1−xN Layers

机译：具有两个过渡AlxGa1-xN层的（111）硅上的GaN HEMT的应变分析

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We have designed and then grown a simple structure for high electron mobility transistors (HEMTs) on silicon, where as usual two transitional layers of AlxGa1−xN (x = 0.35, x = 0.17) have been used in order to engineer the induced strain as a result of the large lattice mismatch and large thermal expansion coefficient difference between GaN and silicon. Detailed x-ray reciprocal space mapping (RSM) measurements have been taken in order to study the strain, along with cross-section scanning electron microscope (SEM) images and x-ray diffraction (XRD) curve measurements. It has been found that it is critical to achieve a crack-free GaN HEMT epi-wafer with high crystal quality by obtaining a high quality AlN buffer, and then tuning the proper thickness and aluminium composition of the two transitional AlxGa1−xN layers. Finally, HEMTs with high performance that are fabricated on the epi-wafer have been demonstrated to confirm the success of our strain engineering and above analysis.
机译：我们设计并开发了一种用于硅上高电子迁移率晶体管（HEMT）的简单结构，其中通常使用两个过渡层AlxGa1-xN（x = 0.35，x = 0.17）来设计感应应变为GaN和硅之间存在较大的晶格失配和较大的热膨胀系数差异。为了研究应变，已进行了详细的X射线倒易空间映射（RSM）测量，以及截面扫描电子显微镜（SEM）图像和X射线衍射（XRD）曲线测量。已经发现，至关重要的是，通过获得高质量的AlN缓冲层，然后调整两个过渡AlxGa1-xN层的适当厚度和铝成分，来获得具有高质量晶体质量的无裂纹GaN HEMT外延晶片。最后，已经证明了在Epi晶片上制造的高性能HEMT，证实了我们的应变工程和上述分析的成功。

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