4英寸SiC衬底上高性能GaN HEMT材料  

High Performance GaN HEMT Materials on 4-Inch SiC Substrates

作　　者：尹甲运[1] 房玉龙[1] 盛百城[2] 蔡树军[1] 冯志红[1] 

机构地区：[1]专用集成电路重点实验室,石家庄050051 [2]中国电子科技集团公司第十三研究所,石家庄050051

出　　处：《微纳电子技术》2013年第7期430-433,共4页Micronanoelectronic Technology

摘　　要：使用金属有机气相沉积(MOCVD)设备在4英寸(1英寸=2.54 cm)半绝缘SiC衬底上进行了GaN HEMT结构材料的生长。GaN外延材料(002)和(102)面X射线摇摆曲线半高宽分别为166和238 arcsec,表面粗糙度(Rms)(5μm×5μm)达到0.174 nm,表明GaN外延材料具有较好的晶体质量。另外,喇曼测试发现整个4英寸GaN外延材料应力分布比较均匀,与3英寸GaN外延材料相比应力没有增加。通过非接触霍尔测得GaN HEMT结构材料二维电子气的迁移率达到2 153 cm2/(V.s)、面密度为9.49×1012 cm-2,方块电阻相对标准偏差1.1%,表现出良好的电学性能和均匀性。The GaN HEMT structural materials were grown on the 4 inch （1 inch = 2.54 cm） semi-insulating SiC substrates by metal organic chemical vapor deposition （MOCVD） equipment. The full widths at half maximum （FWHMs） of XRD rocking curves for the （002） and （102） sur- faces of the GaN epitaxial material are 166 and 238 arcsec, respectively, and the surface rough- ness （Rms） （5 μm×5 μm） reaches 0. 174 nm, which indicate that the GaN epitaxial material has good crystalline quality. The Raman test shows that the stress distribution of the whole 4 inch GaN epitaxial material is more uniform, and the stress does not increase compared with the 3 inch GaN epitaxial material. The contactless Hall test indicates that the two-dimensional electron gas （2DEG） mobility of the GaN HEMT structural material reaches 2 153 cm2/（V · s）, the sheet density is 9.49 × 10^12 cm-2 , and the relative standard deviation of the square resistance is 1.1%0, showing the good electrical performance and uniformity.

关 键 词：SIC衬底 GaN HEMT 位错 迁移率 金属有机气相沉积(MOCVD) 

分 类 号：TN304.23[电子电信—物理电子学]