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金属-铁电体-GaN结构研究
引用本文:毕朝霞,张荣,李卫平,殷江,沈波,周玉刚,陈鹏,陈志忠,顾书林,施毅,刘治国,郑有炓.金属-铁电体-GaN结构研究[J].半导体学报,2002,23(1):30-33.
作者姓名:毕朝霞  张荣  李卫平  殷江  沈波  周玉刚  陈鹏  陈志忠  顾书林  施毅  刘治国  郑有炓
作者单位:南京大学物理系,固体微结构国家重点实验室,南京,210093
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划);G20000683;
摘    要:以铁电体Pb(Zr0.53Ti0.47)O3取代传统绝缘栅氧化物制备了GaN基金属-绝缘层-半导体(MIS)结构.由于铁电体具有较强的极化电场和高介电常数,GaN基金属-铁电体-半导体(MFS)结构的电容-电压特性与其他GaN基MIS结构相比较得到了显著的提高.GaN基MFS结构中GaN激活层达到反型时的偏压小于5V,这和硅基电子器件和集成电路的工作电压一致,而且结果表明GaN层的载流子浓度比其背景载流子浓度减小了一个数量级.因此,GaN基MFS结构对于GaN基场效应晶体管的实际应用具有重要的意义.

关 键 词:GaN  PZT  MFS  MOCVD  PLD
文章编号:0253-4177(2002)01-0030-04
修稿时间:2000年12月6日

Metal-Ferroelectric-GaN Structures
Bi Zhaoxia,Zhang Rong,Li Weiping,Yin Jiang,Shen Bo,Zhou Yugang,Chen Peng,Chen Zhizhong,Gu Shulin,Shi Yi,Liu Zhiguo and Zheng Youdou.Metal-Ferroelectric-GaN Structures[J].Chinese Journal of Semiconductors,2002,23(1):30-33.
Authors:Bi Zhaoxia  Zhang Rong  Li Weiping  Yin Jiang  Shen Bo  Zhou Yugang  Chen Peng  Chen Zhizhong  Gu Shulin  Shi Yi  Liu Zhiguo and Zheng Youdou
Abstract:A GaN based metal insulator semiconductor (MIS) structure is fabricated by using ferroelectric Pb(Zr 0.53 Ti 0.47 )O 3 (PZT) instead of conventional oxides as insulator gate.Because of the polarization field provided by ferroelectric and the high dielectric constant of ferroelectric insulator,the capacitance voltage ( C V ) characteristics of GaN based metal ferroelectric semiconductor (MFS) structures are markedly improved compared with that of the previously studied GaN MIS structures.The GaN active layer in MFS structures can reach inversion at the bias below 5V,which is the applied voltage used in silicon based integrated circuits.The surface carrier concentration of GaN layer in the MFS structure is decreased by one order compared with the background carrier concentration.The GaN MFS structures are promising for the practical application of GaN based field effect transistors.
Keywords:GaN  PZT  MFS  MOCVD  PLD
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