RU155420U1 - R-NEMT TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE WITH COMPOSITION DONOR LAYER CONTAINING AlAs NANOBARRIERS - Google Patents

R-NEMT TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE WITH COMPOSITION DONOR LAYER CONTAINING AlAs NANOBARRIERS Download PDF

Info

Publication number
RU155420U1
RU155420U1 RU2014147871/28U RU2014147871U RU155420U1 RU 155420 U1 RU155420 U1 RU 155420U1 RU 2014147871/28 U RU2014147871/28 U RU 2014147871/28U RU 2014147871 U RU2014147871 U RU 2014147871U RU 155420 U1 RU155420 U1 RU 155420U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
alas
donor
channel
spacer
Prior art date
Application number
RU2014147871/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Сергеевич Васильевский
Александр Николаевич Виниченко
Николай Иванович Каргин
Сергей Михайлович Рындя
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority to RU2014147871/28U priority Critical patent/RU155420U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU155420U1 publication Critical patent/RU155420U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

Р-НЕМТ транзисторная гетероструктура с составным донорным слоем, содержащим нанобарьеры AlAs, включающая в себя монокристаллическую полуизолирующую подложку GaAs, буферный слой GaAs, квантовую яму/канал InGaAs, спейсерный слой AlGaAs, дельта-слой доноров, барьерный слой AlGaAs, контактный слой n-GaAs, отличающаяся тем, что над спейсерным слоем AlGaAs, примыкающим к квантовой яме/каналу InGaAs, расположен первый нанобарьерный слой AlAs, за которым следует второй спейсерный слой AlGaAs, примыкающий к дельта-слою доноров, за которым следует первый барьерный слой AlGaAs, примыкающий ко второму нанобарьерному слою AlAs, за которым следует второй барьерный слой AlGaAs, примыкающий к контактному слою n-GaAs, при этом толщины первого и второго нанобарьерных слоев AlAs равны и составляют 1÷2 нм каждый, а толщины первого и второго спейсерных слоев AlGaAs и первого и второго барьерных слоев AlGaAs также равны и в сумме составляют 2÷6 и 15÷30 нм соответственно.P-HEMT transistor heterostructure with a composite donor layer containing AlAs nanobarriers, including a single-crystal semi-insulating GaAs substrate, GaAs buffer layer, InGaAs quantum well / channel, AlGaAs spacer layer, donor delta layer, AlGaAs barrier layer, n-Ga contact layer characterized in that, above the AlGaAs spacer layer adjacent to the InGaAs quantum well / channel, there is a first AlAs nanobarrier layer, followed by a second AlGaAs spacer layer adjacent to the donor delta layer, followed by the first AlGaAs barrier layer, adjacent to the second nanobarrier AlAs layer, followed by the second AlGaAs barrier layer adjacent to the n-GaAs contact layer, the thicknesses of the first and second AlAs nanobarrier layers being equal to 1–2 nm each, and the thicknesses of the first and second AlGaAs spacer layers and the first and second AlGaAs barrier layers are also equal and in total are 2–6 and 15–30 nm, respectively.

Description

Полезная модель относится к полупроводниковым гетероструктурам группы AIIIBV периодической системы, используется для создания полевых транзисторов Шоттки и предназначена как базовый материал для изготовления электронной компонентной базы СВЧ устройств.The utility model relates to semiconductor heterostructures of group A III B V of the periodic system, is used to create Schottky field-effect transistors, and is intended as a base material for the manufacture of the electronic component base of microwave devices.

Гетероструктуры AIIIBV представляют собой многослойные монокристаллические структуры, содержащие канал, обеспечивающий перенос электронов в электрическом поле. Канал выполнен на основе более узкозонных полупроводниковых материалов. Гетеростурктуры с модулированным или дельта-легированием через широкозонные спейсерные слои обеспечивают одновременно высокие значения концентрации и подвижности электронов в канале. Электронные свойства гетероструктуры определяются конструкцией слоев, т.е. химическим составом и толщиной, концентрацией легирующей примеси, а также условиями ее изготовления.Heterostructures A III B V are multilayer single-crystal structures containing a channel that provides electron transfer in an electric field. The channel is made on the basis of more narrow-gap semiconductor materials. Heterostructures with modulated or delta doping through wide-gap spacer layers provide simultaneously high values of electron concentration and mobility in the channel. The electronic properties of the heterostructure are determined by the design of the layers, i.e. chemical composition and thickness, dopant concentration, as well as the conditions of its manufacture.

Р-НЕМТ (pseudomorphic high electron mobility transistor) - псевдоморфная транзисторная гетероструктура с высокой подвижностью электронов, изготавливается методом молекулярно-лучевой (молекулярно-пучковой) эпитаксии (англ. - molecular beam epitaxy) имеет следующие основные слои: подложка GaAs, буферный слой GaAs, совместно с которым могут применяться сверхрешетки и слои AlxGa1-xAs. Канал формирует слой InyGa1-yAs толщиной от 6 до 20 нм и содержанием InAs y=10÷30%. Выше расположен спейсерный слой, выполненный в виде широкозонного барьера AlxGa1-xAs с содержанием x=20÷30% [1]. После него следует дельта-слой легирующей донорной примеси, например, кремния (Si). Дельта-слой кремния осаждается в отсутствии поступления других атомов III-й группы на поверхность. Выше следует слой широкозонного материала AlxGa1-xAs с содержанием х=20÷30%, создающий барьер Шоттки, а поверх него выращивается контактный слой n+GaAs, легированный донорной примесью с высокой концентрацией 1÷6×1018 см-3, предназначенный для формирования омических контактов транзистора. Р-НЕМТ гетероструктура может иметь двустороннее дельта-легирование донорами, в этом случае широкозонный барьер AlxGa1-xAs со спейсерным и донорным слоями расположены по обе стороны квантовой ямы/канала InyGa1-yAs [2].P-HEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) - a pseudomorphic transistor heterostructure with high electron mobility, is manufactured by the method of molecular beam (molecular beam) epitaxy (English - molecular beam epitaxy) has the following main layers: GaAs substrate, GaAs buffer layer, together with which superlattices and Al x Ga 1-x As layers can be used. The channel forms an In y Ga 1-y As layer with a thickness of 6 to 20 nm and an InAs content of y = 10–30%. Above is the spacer layer made in the form of a wide-gap Al x Ga 1-x As barrier with a content of x = 20–30% [1]. It is followed by a delta layer of an alloying donor impurity, for example, silicon (Si). The silicon delta layer is deposited in the absence of the arrival of other atoms of group III to the surface. Above is a layer of wide-gap material Al x Ga 1-x As with the content x = 20–30%, which creates a Schottky barrier, and an n + GaAs contact layer doped with a donor impurity with a high concentration of 1 ÷ 6 × 10 18 cm -3 is grown on top of it , designed to form the ohmic contacts of the transistor. The P-HEMT heterostructure can have bilateral delta doping with donors; in this case, the wide-gap Al x Ga 1-x As barrier with spacer and donor layers are located on both sides of the In y Ga 1-y As quantum well / channel [2].

На фиг. 1 представлена схема полупроводниковой наногетероструктуры, выбранной в качестве прототипа настоящей полезной модели [3]. Указаны следующие друг за другом слои: монокристаллическая полуизолирующая подложка GaAs - 1, буферный слой GaAs - 2, квантовая яма/канал InyGa1-yAs - 3, спейсерный слой AlxGa1-xAs - 4, дельта слой доноров - 5, барьерный слой AlxGa1-xAs - 6, а также контактный слой n+-GaAs - 7.In FIG. 1 shows a diagram of a semiconductor nanoheterostructure selected as a prototype of this utility model [3]. The following successive layers are indicated: GaAs - 1 single crystal semi-insulating substrate, GaAs - 2 buffer layer, In y Ga 1-y As - 3 quantum well / channel, Al x Ga 1-x As - 4 spacer layer, donor delta layer - 5, the Al x Ga 1-x As - 6 barrier layer, as well as the n + -GaAs - 7 contact layer.

Такая Р-НЕМТ гетероструктура с односторонним дельта-легированием имеет однородный барьерный и донорный слои состава AlxGa1-xAs с содержанием х=20-30%. Химический состав AlAs(x) в слое AlxGa1-xAs выбирается из следующих соображений - увеличение х, с одной стороны, приводит к увеличению глубины квантовой ямы (канала) AlxGa1-xAs/InyGa1-yAs/GaAs, с другой стороны, при х>25% в легированном донорами кремния слое AlxGa1-xAs часть электронов захватывается на DX-центры - ловушки, таким образом, часть электронов выбывает из проводимости канала. Это приводит к проникновению электронов в область низкого потенциала в окрестности дельта-слоя доноров, вследствие чего концентрация электронов в канале уменьшится, а часть электронов будет двигаться в области широкозонного AlGaAs-слоя. Вследствие этого возрастет прямое рассеяние на ионизированных донорах кремния и значительно уменьшится электронная подвижность.Such a P-HEMT heterostructure with one-sided delta doping has a homogeneous barrier and donor Al x Ga 1-x As layer with a content of x = 20-30%. The chemical composition of AlAs (x) in the Al x Ga 1-x As layer is selected from the following considerations - an increase in x, on the one hand, leads to an increase in the depth of the quantum well (channel) Al x Ga 1-x As / In y Ga 1-y As / GaAs, on the other hand, at x> 25% in the Al x Ga 1-x As layer doped with silicon donors, some of the electrons are captured by DX centers - traps, so some of the electrons are eliminated from the channel conductivity. This leads to the penetration of electrons into the low potential region in the vicinity of the donor delta layer, as a result of which the electron concentration in the channel decreases, and some of the electrons move in the region of the wide-gap AlGaAs layer. As a result, direct scattering by ionized silicon donors will increase and the electron mobility will decrease significantly.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «новизна».The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed one, which allows us to conclude that the utility model meets the criterion of "novelty."

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в снижении паразитного эффекта параллельной проводимости по широкозонному донорному слою вблизи расположения дельта-слоя донорной примеси. Это приводит к увеличению подвижности электронов в двумерном электронном газе, расположенном в канале - псевдоморфном слое InGaAs.The technical result of the proposed utility model is to reduce the parasitic effect of parallel conduction along a wide-gap donor layer near the location of the delta layer of the donor impurity. This leads to an increase in electron mobility in a two-dimensional electron gas located in a channel — a pseudomorphic InGaAs layer.

Технический результат достигается тем, что в Р-НЕМТ гетероструктуре содержащей монокристаллическую полуизолирующую подложку GaAs, буферный слой GaAs, квантовую яму/канал InyGa1-yAs, спейсерный слой AlxGa1-xAs, дельта-слоя доноров, барьерный слой AlxGa1-xAs, контактный слой n+-GaAs, над спейсерным слоем AlxGa1-xAs примыкающим к квантовой яме/каналу InyGa1-yAs расположен первый нанобарьерный слой AlAs, за которым следует второй спейсерный слой AlxGa1-xAs примыкающий к дельта-слою доноров, за которым следует первый барьерный слой AlxGa1-xAs примыкающий ко второму нанобарьерному слою AlAs, за которым следует второй барьерный слой AlxGa1-xAs примыкающий к контактному слою n+-GaAs, при этом толщины первого и второго нанобарьерных слоев AlAs равны и составляют 1÷2 нм каждый, а толщины первого и второго спейсерных слоев AlxGa1-xAs и первого и второго барьерных слоев AlxGa1-xAs также равны и в сумме составляют 2÷6 нм и 15÷30 нм соответственно. Такая конструкция приводит к тому, что электронные состояния в области пониженного потенциала зоны проводимости, возникающем в окрестности слоя ионизированной донорной примеси, вытесняются за счет введения двух нанобарьеров широкозонного полупроводника AlAs. Дополнительно вводимые в гетероструктуру нанослои позволяют, не изменяя технологию выращивания гетероструктуры, влиять на электронные транспортные свойства двумерного электронного газа. Использование широкозонных нановставок AlAs барьерного типа сильно влияет на уровни энергии размерного квантования и профили электронных волновых функций, приводя к увеличению энергии электронных подзон и вытеснению электронной плотности из области расположения нановставки AlAs, вследствие чего концентрация электронов в канале увеличивается при одновременном уменьшении рассеяния на ионизированных донорах кремния, что значительно увеличивает электронную подвижность. При этом толщина нанобарьеров AlAs 1÷2 нм достаточна для того, чтобы, с одной стороны, обеспечить туннельный переход электронов с ионизированных доноров в квантовую яму/канал, с другой стороны, чтобы сохранить низкое сопротивление доступа от контактного слоя и поверхности к каналу InGaAs при формировании омических контактов транзистора. Толщина спейсерного слоя 2÷6 нм выбирается исходя из того, что при меньшей толщине спейсерного слоя рассеяние электронов канала на ионизированной примеси донорного слоя будет увеличиваться, при большей толщине - часть электронов будет заполнять энергетические состояния в области широкозонного AlxGa1-xAs-слоя, вместо области канала, что приведет к уменьшению концентрации электронов в канале. При высоких концентрациях легирующей примеси наступит параллельная проводимость по широкозонному материалу, когда при приложении внешнего напряжения, ток протекает не только по каналу, но также по области ионизированных доноров, значительно ухудшая ВАХ приборов на основе таких гетероструктур. Толщина барьерного слоя 15÷30 нм подбирается в соответствие с длиной управляющего электрода транзистора - затвора. При большей толщине барьерного слоя ухудшается управляемость транзистора, при меньшей - барьер становится туннельно-прозрачным, что так же приводит к ухудшению управляемости таким прибором.The technical result is achieved by the fact that in a P-HEMT heterostructure containing a single-crystal semi-insulating GaAs substrate, a GaAs buffer layer, a quantum well / channel In y Ga 1-y As, a spacer layer Al x Ga 1-x As, a donor delta layer, a barrier layer Al x Ga 1-x As, n + -GaAs contact layer, above the Al x Ga 1-x As spacer layer adjacent to the In y Ga 1-y As quantum well / channel, the first AlAs nanobarrier layer is located, followed by the second spacer layer Al x Ga 1-x As adjacent the delta-donor layer, followed by a first barrier layer of Al x Ga 1-x As second abutting on obarernomu layer of AlAs, followed by a second barrier layer is Al x Ga 1-x As contact layer adjacent to the n + -GaAs, wherein the thickness of the first and second layers of AlAs nanobarernyh equal and 1 ÷ 2 nm each, and the thickness of the first and second spacer Al x Ga 1-x As layers and the first and second Al x Ga 1-x As barrier layers are also equal and total 2–6 nm and 15–30 nm, respectively. This design leads to the fact that the electronic states in the region of low potential of the conduction band arising in the vicinity of the layer of ionized donor impurity are displaced due to the introduction of two nanobarriers of the wide-gap AlAs semiconductor. Additionally, nanolayers introduced into the heterostructure allow, without changing the technology of growing the heterostructure, to affect the electronic transport properties of a two-dimensional electron gas. The use of barrier-type wide-gap AlAs nanoinserts strongly affects the size quantization energy levels and profiles of electronic wave functions, leading to an increase in the energy of electronic subbands and displacement of the electron density from the AlAs nanointerface location, as a result of which the electron concentration in the channel increases while scattering from ionized silicon donors decreases , which significantly increases electronic mobility. The thickness of AlAs nanobarriers of 1–2 nm is sufficient to ensure, on the one hand, the tunneling transition of electrons from ionized donors to the quantum well / channel, and, on the other hand, to maintain low access resistance from the contact layer and surface to the InGaAs channel at the formation of ohmic contacts of the transistor. The thickness of the spacer layer 2 ÷ 6 nm is chosen based on the fact that the smaller thickness of the spacer layer channel electron scattering by ionized donor impurity layer will increase at a greater thickness - of the electrons will fill the energy states in the wide-Al x Ga1 -x As-layer , instead of the channel region, which will lead to a decrease in the electron concentration in the channel. At high dopant concentrations, parallel conductivity will occur across the wide-gap material, when when an external voltage is applied, the current flows not only through the channel, but also through the region of ionized donors, significantly impairing the I – V characteristics of devices based on such heterostructures. The thickness of the barrier layer 15 ÷ 30 nm is selected in accordance with the length of the control electrode of the transistor - gate. With a larger thickness of the barrier layer, the controllability of the transistor deteriorates, with a smaller thickness, the barrier becomes tunnel-transparent, which also leads to a deterioration in the controllability of such a device.

На фиг. 2 представлен пример конкретной реализации полупроводниковой наногетероструктуры, демонстрирующий суть настоящей полезной модели. Р-НЕМТ транзисторная гетероструктура с составным донорным слоем, содержащим нанобарьеры AlAs, выращивается методом молекулярно-лучевой эпитаксии при температуре роста слоев в диапазоне 580÷615°С, мольных долях компонент в тройных соединениях AlxGa1-xAs и InyGa1-yAs равных x=0.28 и y=0.2. Она состоит из монокристаллической полуизолирующей подложки GaAs - 1, далее следует буферный слой GaAs - 2, квантовая яма/канал InyGa1-yAs - 3, спейсерный слой AlxGa1-xAs - 4, первый нанобарьер AlAs - 5, спейсерный слой AlxGa1-xAs - 6, дельта-слой доноров, кремния δ-Si - 7, барьерный слой AlxGa1-xAs - 8, второй нанобарьер AlAs - 9, барьерный слой AlxGa1-xAs - 10 и контактный слой n+-GaAs - 11.In FIG. Figure 2 presents an example of a specific implementation of a semiconductor nanoheterostructure, demonstrating the essence of this utility model. A P-HEMT transistor heterostructure with a composite donor layer containing AlAs nanobarriers is grown by molecular beam epitaxy at a layer growth temperature in the range of 580–615 ° С, mole fractions of components in ternary compounds Al x Ga 1-x As and In y Ga 1 -y As equal to x = 0.28 and y = 0.2. It consists of a single-crystal semi-insulating GaAs - 1 substrate, followed by a GaAs - 2 buffer layer, a quantum well / channel In y Ga 1-y As - 3, an Al x Ga 1-x As - 4 spacer layer, the first AlAs - 5 nanobarrier, spacer layer Al x Ga 1-x As - 6, delta layer of donors, silicon δ-Si - 7, barrier layer Al x Ga 1-x As - 8, second nanobarrier AlAs - 9, barrier layer Al x Ga 1-x As - 10 and the n + -GaAs - 11 contact layer.

Для подтверждения рассматриваемых особенностей электронного транспорта в Р-НЕМТ гетероструктурах в вышеуказанных условиях были экспериментально изготовлены две структуры первая с односторонним дельта-легированием кремнием через спейсер со структурой слоев соответствующей прототипу (фиг. 1), вторая со структурой соответствующей предлагаемой полезной модели (фиг. 2). Все условия при изготовлении гетероструктур были полностью идентичны: толщина канала InyGa1-yAs - 11 нм, толщина барьерного слоя - 23 нм. Отличие состояло во ведении во вторую структуру двух нановставок AlAs, толщиной 2 нм каждая, согласно фиг. 2, при этом суммарная толщина спейсерных слев, равная 6 нм, и суммарная толщина барьерных слоев, равная 23 нм, сохранена. Удельное сопротивление образцов и эффект Холла измерялись в диапазоне температур 77 К - 300 К на меза-структурах в форме холловских мостиков. Электронная подвижность первой структуры (прототипа) составила:To confirm the considered features of electron transport in P-HEMT heterostructures under the above conditions, two structures were experimentally fabricated, the first with one-sided delta doping with silicon through a spacer with the layer structure corresponding to the prototype (Fig. 1), the second with the structure of the corresponding proposed utility model (Fig. 2 ) All conditions in the manufacture of heterostructures were completely identical: the thickness of the In y Ga 1-y As channel was 11 nm, the thickness of the barrier layer was 23 nm. The difference consisted in introducing into the second structure two AlAs nanoinserts, each 2 nm thick, according to FIG. 2, while the total thickness of the spacer layers equal to 6 nm, and the total thickness of the barrier layers equal to 23 nm, saved. The resistivity of the samples and the Hall effect were measured in the temperature range 77 K - 300 K on mesa structures in the form of Hall bridges. The electronic mobility of the first structure (prototype) was:

3100 см2·(В·с)-1 при Т=300 К и 6380 см2·(В·с)-1 при Т=77 К.3100 cm 2 · (V · s) -1 at T = 300 K and 6380 cm 2 · (V · s) -1 at T = 77 K.

Для второй структуры (предлагаемой) измерения подвижности электронов показали:For the second structure (proposed), electron mobility measurements showed:

5600 см2·(В·с)-1 при Т=300 К и 22000 см2·(В·с)-1 при Т=77 К.5600 cm 2 · (V · s) -1 at T = 300 K and 22000 cm 2 · (V · s) -1 at T = 77 K.

Прирост подвижности электронов в образце №2 (заявленная структура) с тонкими нановставками AlAs по сравнению с типичным Р-НЕМТ образцом №1 (прототип) составил 1.8 раз при комнатной температуре, в то время как при температуре кипения жидкого азота (Т=77 К) подвижность увеличилась в 3.4 раза, что указывает на возрастающую роль фононов в ограничении подвижности электронов. В предлагаемой структуре подвижность электронов в двумерном электронном газе увеличивается вследствие снижения паразитного эффекта параллельной проводимости по широкозонному донорному слою вблизи расположения дельта-слоя донорной примеси. Таким образом, в гетероструктуре с нановставками AlAs получено заметное снижение рассеяния электронов на ионизированных донорах кремния.The increase in electron mobility in sample No. 2 (the claimed structure) with thin AlAs nanosets in comparison with a typical P-HEMT sample No. 1 (prototype) was 1.8 times at room temperature, while at the boiling point of liquid nitrogen (T = 77 K) the mobility increased 3.4 times, which indicates the increasing role of phonons in limiting the mobility of electrons. In the proposed structure, the electron mobility in a two-dimensional electron gas increases due to a decrease in the parasitic effect of parallel conduction along a wide-gap donor layer near the location of the delta layer of the donor impurity. Thus, in a heterostructure with AlAs nanoinserts, a noticeable decrease in electron scattering by ionized silicon donors was obtained.

Предложенная Р-НЕМТ транзисторная гетероструктура с составным донорным слоем, содержащим нанобарьеры AlAs, используется как базовый материал для создания полевых СВЧ транзисторов с барьером Шоттки и позволяет улучшить электронные транспортные свойства по сравнению с традиционными структурами за счет лучшей локализации электронной волновой функции в области составного донорного слоя. Таким образом, применение данной полезной модели приводит к увеличению проводимости гетероструктуры, снижению шумов за счет увеличения рабочих частот [4, 5] полевого транзистора Шоттки, изготовленного на ее основе.The proposed P-HEMT transistor heterostructure with a composite donor layer containing AlAs nanobarriers is used as the base material for creating microwave Schottky field-effect transistors and can improve electronic transport properties compared to traditional structures due to better localization of the electron wave function in the region of the composite donor layer . Thus, the application of this utility model leads to an increase in the conductivity of the heterostructure, a decrease in noise due to an increase in the operating frequencies [4, 5] of a Schottky field-effect transistor made on its basis.

Список используемых источников:List of sources used:

1. G.В. Galiev, I.S. Vasilevskii, Е.A. Klimov, V.G. Mokerov, А.А. Cherechukin. "The effect of spacer-layer growth temperature on mobility in a two-dimensional electron gas in PHEMT structures". Semiconductors. 40(12), 2006, pp. 1445-1449.1. G.V. Galiev, I.S. Vasilevskii, E.A. Klimov, V.G. Mokerov, A.A. Cherechukin. "The effect of spacer-layer growth temperature on mobility in a two-dimensional electron gas in PHEMT structures." Semiconductors. 40 (12), 2006, pp. 1445-1449.

2. A.Yu Egorov., A.G. Gladyshev, E.V. Nikitina, D.V. Denisov, N.K. Polyakov, E.V. Pirogov, A.A. Gorbazevich. "Double pulse doped InGaAs/AlGaAs/GaAs pseudomorphic high-electron-mobility transistor heterostructures". Semiconductors. 44(7), 2010, pp. 919-923.2. A.Yu Egorov., A.G. Gladyshev, E.V. Nikitina, D.V. Denisov, N.K. Polyakov, E.V. Pirogov, A.A. Gorbazevich. "Double pulse doped InGaAs / AlGaAs / GaAs pseudomorphic high-electron-mobility transistor heterostructures." Semiconductors. 44 (7), 2010, pp. 919-923.

3. W.E. Hoke, P.S. Lyman, W.H. Labossier, J.C. Huang, M. Zaitlin, H. Hendriks, G. Flynn. "Molecular-beam epitaxial qrowth of pulse-doped pseudomorphic GaAlAs/GaInAs transistors with high gain and low noise properties". J. Vac. Sci. Technol. B. 8(3), 1990, pp. 397-401.3. W.E. Hoke, P.S. Lyman, W.H. Labossier, J.C. Huang, M. Zaitlin, H. Hendriks, G. Flynn. "Molecular-beam epitaxial qrowth of pulse-doped pseudomorphic GaAlAs / GaInAs transistors with high gain and low noise properties." J. Vac. Sci. Technol. B. 8 (3), 1990, pp. 397-401.

4. H. Fukui. "Optimal noise figure of microwave GaAs MESFET′s". IEEE Trans. On Electr. Dev. 26(7), 1979, pp. 1032-1037.4. H. Fukui. "Optimal noise figure of microwave GaAs MESFET′s." IEEE Trans. On electr. Dev. 26 (7), 1979, pp. 1032-1037.

5. M.W. Pospieszalski. "Modeling of noise parameters of MESFET′s and MODFET′s and their frequency and temperature deprndence". IEEE Trans. On Microwave Theory and Tech. 37(9), 1989, pp. 1340-1350.5. M.W. Pospieszalski. "Modeling of noise parameters of MESFET′s and MODFET′s and their frequency and temperature deprndence". IEEE Trans. On Microwave Theory and Tech. 37 (9), 1989, pp. 1340-1350.

Claims (1)

Р-НЕМТ транзисторная гетероструктура с составным донорным слоем, содержащим нанобарьеры AlAs, включающая в себя монокристаллическую полуизолирующую подложку GaAs, буферный слой GaAs, квантовую яму/канал InyGa1-yAs, спейсерный слой AlxGa1-xAs, дельта-слой доноров, барьерный слой AlxGa1-xAs, контактный слой n+-GaAs, отличающаяся тем, что над спейсерным слоем AlxGa1-xAs, примыкающим к квантовой яме/каналу InyGa1-yAs, расположен первый нанобарьерный слой AlAs, за которым следует второй спейсерный слой AlxGa1-xAs, примыкающий к дельта-слою доноров, за которым следует первый барьерный слой AlxGa1-xAs, примыкающий ко второму нанобарьерному слою AlAs, за которым следует второй барьерный слой AlxGa1-xAs, примыкающий к контактному слою n+-GaAs, при этом толщины первого и второго нанобарьерных слоев AlAs равны и составляют 1÷2 нм каждый, а толщины первого и второго спейсерных слоев AlxGa1-xAs и первого и второго барьерных слоев AlxGa1-xAs также равны и в сумме составляют 2÷6 и 15÷30 нм соответственно.
Figure 00000001
P-HEMT transistor heterostructure with a composite donor layer containing AlAs nanobarriers, including a single-crystal semi-insulating GaAs substrate, GaAs buffer layer, In y Ga 1-y As quantum well / channel, Al x Ga 1-x As spacer layer, delta donor layer, Al x Ga 1-x As barrier layer, n + -GaAs contact layer, characterized in that, above the Al x Ga 1-x As spacer layer adjacent to the In y Ga 1-y As quantum well / channel, the first AlAs nanobarrier layer, followed by the second Al x Ga 1-x As spacer layer adjacent to the donor delta layer, followed by the first Al x Ga 1-x As barrier layer adjacent to the second AlAs nanobarrier layer, followed by the second Al x Ga 1-x As barrier layer adjacent to the n + -GaAs contact layer, while the thicknesses of the first and second AlAs nanobarrier layers equal and equal to 1 ÷ 2 nm each, and the thicknesses of the first and second spacer layers Al x Ga 1-x As and the first and second barrier layers Al x Ga 1-x As are also equal and in total are 2 ÷ 6 and 15 ÷ 30 nm respectively.
Figure 00000001
RU2014147871/28U 2014-11-27 2014-11-27 R-NEMT TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE WITH COMPOSITION DONOR LAYER CONTAINING AlAs NANOBARRIERS RU155420U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147871/28U RU155420U1 (en) 2014-11-27 2014-11-27 R-NEMT TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE WITH COMPOSITION DONOR LAYER CONTAINING AlAs NANOBARRIERS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147871/28U RU155420U1 (en) 2014-11-27 2014-11-27 R-NEMT TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE WITH COMPOSITION DONOR LAYER CONTAINING AlAs NANOBARRIERS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU155420U1 true RU155420U1 (en) 2015-10-10

Family

ID=54289869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147871/28U RU155420U1 (en) 2014-11-27 2014-11-27 R-NEMT TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE WITH COMPOSITION DONOR LAYER CONTAINING AlAs NANOBARRIERS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU155420U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183449U1 (en) * 2018-05-28 2018-09-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) SEMICONDUCTOR TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE ON A GAAS SUBSTRATE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183449U1 (en) * 2018-05-28 2018-09-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) SEMICONDUCTOR TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE ON A GAAS SUBSTRATE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9196614B2 (en) Inverted III-nitride P-channel field effect transistor with hole carriers in the channel
JP6049674B2 (en) Dual gate type III-V compound transistor
Chiu et al. High-performance normally off p-GaN gate HEMT with composite AlN/Al 0.17 Ga 0.83 N/Al 0.3 Ga 0.7 N barrier layers design
CN107731902B (en) Layer structure of group III nitride normally-off transistor
US10418474B2 (en) High electron mobility transistor with varying semiconductor layer
US12040390B2 (en) Electronic component with a heterojunction provided with an improved buried barrier layer
WO2009155157A2 (en) Methods of forming buffer layer architecture on silicon and structures formed thereby
Song et al. Normally-off AlN/β-Ga2O3 field-effect transistors using polarization-induced doping
US20180308966A1 (en) Field-effect transistor with optimised performance and gain
Khan et al. Analysis of drain current in polycrystalline MgZnO/ZnO and MgZnO/CdZnO HFET
JP2012074689A (en) Semiconductor substrate, insulated-gate field effect transistor, and manufacturing method for semiconductor substrate
RU155420U1 (en) R-NEMT TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE WITH COMPOSITION DONOR LAYER CONTAINING AlAs NANOBARRIERS
Asbeck Electronic properties of III-nitride materials and basics of III-nitride FETs
RU160576U1 (en) TRANSISTOR HETEROSTRUCTURE OF TYPE P-HEMT WITH VARIZONAL BARRIER AlX (Z) Ga1-X (Z) As
WO2020009020A1 (en) Tunnel field-effect transistor
Han et al. Enhancement of electrons confinement in AlGaN/AlN/GaN heterostructure using BGaN buffer with a small B-content
Erofeev et al. High threshold voltage p-gate GaN transistors
JP7264309B2 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
Orr et al. Schottky barrier transport in InSb/AlInSb quantum well field effect transistor structures
Shivam et al. High-Performance Analysis of Recessed Gate AlN/β-Ga 2 O 3 HEMT
CN204441290U (en) A kind of In xal 1-xn/AlN composite potential barrier layer gallium nitride radical heterojunction high electron mobility transistor structure
Four et al. Comparative simulation of DC and AC performances of Al0. 26Ga0. 74N/GaN HEMT with BGaN Back-barriers
Vasil’evskii et al. Electron mobility and drift velocity in selectively doped InAlAs/InGaAs/InAlAs heterostructures
CN204441292U (en) Indium nitride channel layer gallium nitride based transistor structure with high electron mobility
RU113072U1 (en) SEMICONDUCTOR NANOGETEROSTRUCTURE WITH STAGED QUANTUM ALGaAs / GaAs / InGaAs / GaAs / AlGaAs QUANTUM ON A GaAs SUBSTRATE WITH COMBINED ALLOYING