表面GaN/AlGaN量子阱的光致发光：表面态的影响

大功率AlGaN/GaN HEMT的温度分析

A Temperature Analysis of High-power AlGaN/GaN HEMTs

氮化镓已成为太空、国防和民用应用的战略性优越材料，主要用于RF和毫米波频率的功率放大。对于AlGaN/GAN高电子迁移率晶体管（HEMT），使用系统级封装（SIP）方法可以获得与低成本和高灵活性相结合的出色性能。由于热管理对于这些高功率应用是极其重要的，因此提出了将HEMT混合集成到AlN载体衬底上。在这项研究中，我们调查的AlGaN/GAN HEMT集成到AlN使用倒装芯片安装的温度性能。因此，我们使用热模拟结合使用显微拉曼光谱和直流电分析的实验结果。

超声加载下AlGaN/GaN异质结构中的陷阱动力学与电导率变化

Trap Dynamics and Conductivity Changes in AlGaN/GaN Heterostructures Under Ultrasonic Loading

该研究探究超声加载对AlGaN/GaN异质结构陷阱动力学与电导率的影响，发现其可通过驱动DX中心重排调制缺陷态，为提升GaN基器件可靠性提供新途径。

(GaN)x/(AlN)x与(AlGaN)x/(GaN)x超晶格中的声子模式及拓扑声子特性

Phonon modes and topological phonon properties in (GaN)x/(AlN)x and (AlGaN)x/(GaN)x superlattices

本研究基于第一性原理探究六种GaN基超晶格的声子模式与拓扑声子特性，发现其中普遍存在陈数为±1的Weyl声子，且其在大应变下仍能稳定存在，为GaN器件热管理提供了理论支撑。

邻位N极AlGaN/GaN异质结构中电子的横向限制

Lateral Confinement of Electrons in Vicinal N-polar AlGaN/GaN Heterostructure

我们研究了邻位N极性AlGaN/GAN异质结构中的取向相关输运。我们观察到显着的各向异性的电流携带的电荷平行和垂直的错切方向。基于门控TLM和霍尔测量，对电荷各向异性进行了定量估计。静电限制的一维通道的形成被假设来解释电荷各向异性。通过建立数学模型，验证了分布在错位结构上的极化电荷在相邻基片上产生横向一维约束的可能性。观察到的这种极化工程静电约束除了为可制造的一维器件提供模板之外，还有望用于低维物理和器件的新研究。

单根AlGaN纳米线亚衍射长度尺度的远场光致发光偏振光限制成像

Far field photoluminescence imaging of single AlGaN nanowire in the sub-diffraction length scale using optical confinement of polarized light

到目前为止，在亚衍射极限下的纳米聚焦和成像主要是借助于等离子体场增强和贵金属纳米颗粒来实现的。利用远场成像技术，记录了直径约100 nm的AlGaN单根纳米线在偏振光约束下的偏振光谱光致发光（PL）成像。衬底上的纳米线具有有序性。结果发现，从一个单一的NW的PL的影响，接近其他NW的PL强度缩放为1/（lxd），其中l和d是NW的长度和与相邻NW的分离，分别。我们表明，这种接近诱导的PL强度增强可以理解，如果我们假设存在合理的长寿命的光子之间的纳米线的干预空间。这种光子的非零非平衡布居引起受激发射，导致强度缩放为1/（lxd）的增强的PL发射。该效应类似于微腔中受限光子引起的偏振光发射的Purcell增强。PL发射的增强促进了单个半导体纳米线在亚衍射区的远场光谱成像。

GaN/AlGaN/GaN异质结构中的单极垂直输运

Unipolar Vertical Transport in GaN/AlGaN/GaN Heterostructures

在这封信中，我们报告单极垂直输运特性的c面GAN/AlGaN/GAN异质结构。发现具有随机合金势垒的异质结中的垂直电流与位错密度和异质结势垒高度无关，并且显著高于理论估计。由于在三元AlGaN中的随机合金波动的基于渗滤的传输被建议为主导的传输机制，并通过实验证实，非随机或数字AlGaN合金和极化工程二元GAN势垒可以消除渗滤传输和减少泄漏显着。垂直传输的理解和有效的控制方法，在这里提出将极大地影响III族氮化物单极垂直器件。

内建电场对极性GaN/AlGaN/GaN异质结构中自由激子和束缚激子的影响

Effects of the built-in electric field on free and bound excitons in a polar GaN/AlGaN/GaN based heterostructure

该研究通过低温发光光谱和多种实验方法，探究了内建电场对GaN/AlGaN/GaN异质结构中激子行为的影响，发现电场缩短激子寿命，屏蔽后恢复体寿命，并估算了Mott密度。

在AlGaN/GaN二维电子气中显著的声子拖曳使高功率因数成为可能

Significant Phonon Drag Enables High Power Factor in the AlGaN/GaN Two-Dimensional Electron Gas

在典型的热电能量采集器和传感器中，塞贝克效应是由电子或空穴在温度梯度中的扩散引起的。然而，由于载流子和晶格声子之间的动量交换，塞贝克效应也可以具有声子拖曳分量，这更难以量化。在这里，我们提出了第一次研究的AlGaN/GAN二维电子气（2DEG）中的声子拖曳。我们发现声子拖曳对厚度为100 nm的GaN器件的热电行为没有显著的影响，但是当厚度增加到1.2 $μ$ m时，300 K（50 K）的Seebeck系数的32%（88%）可以归因于拖曳分量.反过来，声子拖曳使较厚的GAN膜中具有最先进的热电功率因子，在50 K时高达~40 mW m $^{-1}$ K $^{-2}$。通过测量这些AlGaN/GAN薄膜的热导率，我们表明，声子阻力的大小可以增加，即使当热导率降低。热导率和塞贝克系数的解耦可以使基于2DEG的器件在热电功率转换方面取得重要进展。

AlGaN中间层对GaN/AlN热边界导热性的重要影响

Significant impact of Al1-xGaxN interlayer on GaN/AlN thermal boundary conductance

本研究通过第一性原理计算发现，AlGaN中间层显著降低GaN/AlN界面热边界导热性，且S型Al组成过渡可提升导热性。

通过光谱学实验演示基于 GaN/AlGaN/GaN 异质结构中的二维空穴气（2DHG）

Experimental demonstration of a Two-Dimensional Hole Gas (2DHG) in a GaN/AlGaN/GaN based heterostructure by optical spectroscopy

本文结合多种光谱学技术与数值模拟，首次在具有微米级 AlGaN 层的 GaN/AlGaN/GaN 异质结构中光学演示了二维空穴气的存在，并揭示了其光致发光复合机制。

GaN/AlGaN 2DEGs in the quantum regime: Magneto-transport and photoluminescence to 60 tesla

Using high magnetic fields up to 60 T, we report magneto-transport and photoluminescence (PL) studies of a two-dimensional electron gas (2DEG) in a GaN/AlGaN heterojunction grown by molecular-beam epitaxy. Transport measurements demonstrate that the quantum limit can be exceeded (Landau level filling factor $ν< 1$), and show evidence for the $ν=2/3$ fractional quantum Hall state. Simultaneous optical and transport measurements reveal synchronous quantum oscillations of both the PL intensity and longitudinal resistivity in the integer quantum Hall regime. PL spectra directly reveal the dispersi…

低密度、高迁移率AlGaN/GaN场效应晶体管中的声学声子散射

Acoustic phonon scattering in a low density, high mobility AlGaN/GaN field effect transistor

我们报告了在可变密度AlGaN/GAN场效应晶体管中二维电子气的迁移率$μ$的温度依赖性，载流子密度范围从0.4 $\times10^{12}$ cm $^{-2}$到3.0 $\times10^{12}$ cm $^{-2}$，峰值迁移率为80，在20 K和50 K之间，我们观察到线性依赖性$^{2}$ T，表明声学声子散射主导迁移率的温度依赖性，其中$α$是减小的2D电子密度的单调递增函数。这种行为与简并电子气中散射的预测相反，但与考虑热加宽和电子屏蔽的温度依赖性的计算一致。我们的数据表明形变势D = 12-15 eV。

超高阻 Au/Ti/p-GaN 结的形成及其在 AlGaN/GaN HEMT 中的应用

Formation of Ultra-High-Resistance Au/Ti/p-GaN Junctions and the Applications in AlGaN/GaN HEMTs

本文发现 Au/Ti/p-GaN 结在特定退火条件下电阻可提升数个数量级，源于 Mg 失活，并将其用于 p-GaN 栅极 AlGaN/GaN HEMT，使栅极击穿电压从 9.9 V 提升至 13.8 V，且对阈值电压和亚阈值斜率影响极小。

超纯GaN/AlGaN异质结构中固有的二维电子气

The inherently absent 2-dimensional electron gas in ultra-pure GaN/AlGaN heterostructures

氮化镓（GAN）由于其3.4eV的大直接带隙而成为节能照明和电子应用的基本半导体材料。目前的GAN/AlGaN异质结构似乎具有固有存在的高度移动的二维电子气（2DEG），这导致常导通晶体管特性。在这里，我们报告的超纯GAN/AlGaN层堆叠生长的分子束外延，其中这样的2DEG是不存在的，在300 K的黑暗中，以前没有证明的属性。然而，用紫外光照射在GAN/AlGaN界面处产生2DEG，并且异质结构变得导电。在低于150 K的温度下，这种光电导性是持久的，2D通道密度对光激发功率的依赖性不明显。GAN/AlGaN层堆叠中低于10 $^{17}$ cm $^{-3}$的残余施主杂质浓度是我们观察的一个必要条件。制造的晶体管表明，这些特性使未来一代的常关型以及光敏GaN基器件的概念。

原位XRD研究AlGaN/GaN HEMT在高温下至1000°C的应变演变

In situ XRD Study of Strain Evolution in AlGaN/GaN HEMT at High Temperatures up to 1000 °C

该研究通过原位XRD等技术揭示了AlGaN/GaN HEMT在1000°C高温下的应变演变及结构稳定性，证实了其在高温环境下的优异性能。

以AlN为刻蚀停止层的AlGaN/GaN结构的氧基数字刻蚀

Oxygen-based digital etching of AlGaN/GaN structures with AlN as etch-stop layers

研究了基于O2等离子体的GAN基Al0.25Ga0.75N数字刻蚀技术。在40 W射频偏压功率和40 sccm氧气流量下，Al 0.25 Ga 0.75 N的刻蚀深度为5.7 nm/循环。在3个循环中，0.8nm的AlN间隔层充当蚀刻停止层。在7次数字蚀刻循环后，表面粗糙度改善至0.33nm。与仅干蚀刻的方法相比，该技术造成的损伤更小。它被证明是有效的，在精确地控制所需的凹陷AlGaN HEMT的AlGaN蚀刻深度。

双层SiNx应力源提高AlGaN/GaN HEMT阈值电压和降低漏电流

Threshold Voltage Improvement and Leakage Reduction of AlGaN/GaN HEMTs Using Dual-Layer SiNx Stressors

在这项工作中，AlGaN/GAN HEMT与双层SiNx应力源（由一个低应力层和一个高应力层）进行了研究。低应力填充层解决了高应力SiNx沉积过程中的表面损伤问题，并提供了良好的钝化界面。具有双层应力源的HEMT的阈值电压（Vth）增加了1V，导通电流和RF电流增益与没有应力源的HEMT相当。此外，由于AlGaN中的较低电场，其抑制了栅极注入电流，因此在应变器件中的关断电流（I_off）被示出减小了一到三个数量级。双层应力源方案支持应变工程作为追求AlGaN/GAN HEMT的常关操作的有效方法。

利用原子级薄AlN/GaN数字合金超晶格提升AlGaN的迁移率和电力电子品质因数

Increasing the mobility and power-electronics figure of merit of AlGaN with atomically thin AlN/GaN digital-alloy superlattices

本研究针对无规AlGaN合金散射导致迁移率和电力电子品质因数低、高Al组分下掺杂与集成困难的问题，通过第一性原理计算证明单原子层周期的AlN/GaN数字合金超晶格在多种超宽禁带材料中修正Baliga品质因数最高。

AlN缓冲层厚度对AlGaN/GaN/AlN HEMTs电学和热学特性的影响

Impact of AlN buffer thickness on electrical and thermal characteristics of AlGaN/GaN/AlN HEMTs

AlN缓冲层厚度影响AlGaN/GaN/AlN HEMTs的电学和热学性能，薄层提升电子迁移率，厚层增强热导率，需优化设计平衡应变松弛与热管理。

金属有机物气相外延生长AlGaN/AlN/GaN异质结构中二维电子气系统的发光和退火特性

Illumination and annealing characteristics of two-dimensional electron gas systems in metal-organic vapor-phase epitaxy grown AlGaN/AlN/GaN heterostructures

研究了两种不同Al组分（x=0.15和x=0.25）的AlGaN/AlN/GAN异质结的持续光电导（PPC）效应。利用Shubnikov-de Haas和Hall测量方法研究了AlN/GAN异质界面处形成的二维电子气。利用光学照射，我们能够将Al 0.15 Ga 0.85 N/AlN/GAN样品的载流子密度从1.6 × 10 ^{12} cm^{-2}增加到5.9 × 10 ^{12} cm^{-2}，同时在T = 1.6 K时电子迁移率从9540 cm 2/Vs增加到21400 cm 2/Vs。在这两个样品中的持续光电流表现出强烈的依赖于照明波长，是最高的接近带隙和降低在较长的波长。PPC效应对于长于530 nm的照明波长变得相当弱，并且在光谱的红外区域（>700 nm）中显示出具有初始负光电导的更复杂的响应。Al0.25Ga0.75N/AlN/GAN和Al0.15Ga0.85N/AlN/GAN样品在390 nm照射下的最大PPC效率分别为0.011%和0.005%。在光照后，可以通过退火样品来降低载流子密度。在20-280 K温度范围内研究了PPC效应的退火特性。我们发现，在280 K退火是不足以完全恢复的载流子密度。事实上，即使在室温下，PPC效应也发生在这些样品中。比较两种样品的测量结果，Al0.25Ga0.75N/AlN/GAN样品具有较大的光照响应，并显示出较小的恢复与…

重新审视通过进化结构搜索在AlGaN/GaN上的 epitaxial Si$_3$N$_4$晶体帽

Revisiting the epitaxial Si$_3$N$_4$ crystalline cap on AlGaN/GaN via evolutionary structure search

通过进化结构搜索发现Lam-Si$_3$N$_4$结构在AlGaN/GaN界面处更稳定，具有更宽的带隙和更好的结构匹配，从而提升器件封装性能。

在台阶流动或台阶蜿蜒状态下，在块体 GaN 衬底上分子束外延生长 GaN/AlGaN 量子阱：对间接激子扩散的影响

Molecular beam epitaxy of GaN/AlGaN quantum wells on bulk GaN substrate in the step-flow or step meandering regime: influence on indirect exciton diffusion

本文在块体 GaN 衬底上通过分子束外延生长 GaN/AlxGa1-xN 量子阱，通过优化生长温度等条件最小化光致发光峰展宽，利用微光致发光装置测量间接激子扩散，提取扩散常数并确定了研究间接激子液体量子集体效应的最佳生长条件。

通过AlGaN-GaN异质结横向耗尽控制超常光学传输

Control of Extraordinary Optical Transmission in Resonant Terahertz Gratings via Lateral Depletion in an AlGaN-GaN Heterostructure

通过AlGaN-GaN异质结横向耗尽调控电荷密度，实现对超常光学传输的控制，揭示了载流子动态与共振电磁现象的直接相互作用。

Topological effects of phonons in GaN and AlxGa1-xN: A potential perspective for tuning phonon transport

Tuning thermal transport in semiconductor nanostructures is of great significance for thermal management in information and power electronics. With excellent transport properties, such as ballistic transport, immunity to point defects and disorders, and forbidden backscattering, topological phonon surface states show remarkable potential in addressing this issue. Herein, topological phonon analyses are performed on hexagonal wurtzite GaN to check the topological characteristics of phonons. And other nitrides of the same family, i.e., AlN and AlGaN alloy, are also calculated from a topological …

具有5 ~ 10 THz子带间跃迁的非极性m面GaN/AlGaN异质结构

Nonpolar m-plane GaN/AlGaN heterostructures with intersubband transitions in the 5 to 10 THz band

本文评估了沉积在自支撑半绝缘GAN衬底上的非极性m面GAN/AlGaN多量子阱在1到10 THz频率范围内的子带间跃迁。量子阱被设计成包含两个受限的电子能级，与相邻的阱解耦。结构分析揭示了平面和规则的量子阱在两个垂直的面内方向，与高分辨率图像显示沿生长轴的障碍中的Al组合物的不均匀性。我们没有观察到外延工艺引入的扩展结构缺陷。低温子带间吸收从1.5至9太赫兹的演示，覆盖部分的7至10太赫兹波段禁止GaAs为基础的技术。

极化诱导二维电子气AlGaN/AlN/GaN异质结构中的弱反定域和零场电子自旋分裂

Weak antilocalization and zero-field electron spin splitting in AlGaN/AlN/GaN heterostructures with a polarization induced two-dimensional electron gas

在AlGaN/AlN/GAN二维电子系统中，载流子密度由持续光电导效应控制，利用量子干涉对电导的修正，研究了自旋轨道耦合.所有研究的样品表现出弱的反局域化功能与自旋轨道场约1.8 mT。从弱反定域测量中提取的零场电子自旋分裂能与费米波矢成线性关系，有效线性自旋轨道耦合参数为5.5 × 10 ^{-13} eV·m。从我们的测量中提取的自旋轨道时间在本实验的载流子密度范围内从0.74到8.24 ps变化。

A 5.7 THz GaN/AlGaN quantum cascade detector based on polar step quantum wells

We report on a GaN/AlGaN quantum cascade detector operating in the terahertz spectral range. The device was grown by metal organic chemical vapor deposition on a c-sapphire substrate and relies on polar GaN/AlGaN step quantum wells. The active region thickness is in micrometer range. The structural, electrical and optical investigations attest of high structural quality of the synthetized nitride material. The detector exhibits a peak photocurrent at 5.7 THz (23.6 meV) with a responsivity of 0.1 mA/W at 10 K under surface normal irradiation through a 10 um period grating. The photocurrent pers…

GaN/AlGaN核/壳纳米线异质结电子气的纳米尺度效应

Nanoscale Effects on Heterojunction Electron Gases in GaN/AlGaN Core/Shell Nanowires

对GAN/AlGaN核壳结构的六边形和三角形截面纳米线异质结电子气的电子性质进行了理论研究。我们发现，在纳米尺度下，非极性六方晶系在六角处呈现出简并的准一维电子气，在较低的掺杂下过渡到以核为中心的电子气。相比之下，极性三角形核/壳纳米线的极性面或一个单一的准一维电子气的极性面相对的角落，取决于终止的极性面上的非简并电子气。更一般地说，我们的研究结果表明，在封闭的纳米系统中的电子气体是定性的不同，从他们的散装同行。

AlGaN/GaN asymmetric graded-index separate confinement heterostructures designed for electron-beam pumped UV lasers

We present a study of undoped AlGaN/GaN separate confinement heterostructures designed to operate as electron beam pumped ultraviolet lasers. We discuss the effect of spontaneous and piezoelectric polarization on carrier diffusion, comparing the results of cathodoluminescence with electronic simulations of the band structure and Monte Carlo calculations of the electron trajectories. Carrier collection is significantly improved using an asymmetric graded-index separate confinement heterostructure (GRINSCH). The graded layers avoid potential barriers induced by polarization differences in the he…

High power Figure-of-Merit, 10.6-kV AlGaN/GaN lateral Schottky barrier diode with single channel and sub-100-μm anode-to-cathode spacing

GaN-based lateral Schottky diodes (SBDs) have attracted great attention for high-power applications due to its combined high electron mobility and large critical breakdown field. However, the breakdown voltage (BV) of the SBDs are far from exploiting the material advantages of GaN at present, limiting the desire to use GaN for ultra-high voltage (UHV) applications. Then, a golden question is whether the excellent properties of GaN-based materials can be practically used in the UHV field? Here we demonstrate UHV AlGaN/GaN SBDs on sapphire with a BV of 10.6 kV, a specific on-resistance of 25.8 m…

通过缓冲层工程调节AlGaN/GaN异质结构中的电输运和热输运

Tuning Electrical and Thermal Transport in AlGaN/GaN Heterostructures via Buffer Layer Engineering

在过去十年中，基于氮化镓（GAN）的宽带隙III-V材料系统的进展已经成为实现高功率和高频电子器件的主要驱动力。由于AlGaN/GAN界面处的高导电性二维电子气（2DEG）基于内置极化场（非掺杂）并且被限制在非常小的厚度，因此其载流子与其掺杂对应物相比表现出高得多的迁移率。在这项研究中，我们表明，这种异质结构的材料还提供了独特的能力，操纵电输运分开从热输运通过检查全悬浮AlGaN/GAN隔膜的不同GAN缓冲层厚度。值得注意的是，我们表明，$100$纳米薄GAN层可以大大阻碍热流而不电输运退化，并且在基于2DEG的异质结构中观察到热电优值（$\it zT$）的显著改善（~ $4$ x）。我们还观察到最先进的热电功率因子（$4-7\times$ $10^{-3}$ $\,Wm^{-1}K^{-2}$）在室温下）在该材料系统的2DEG。这种显着的调谐行为和热电增强，阐述了在这里第一次在基于极化的异质结构，是实现的，因为电子是在异质结构的界面，而声子的材料系统内。这些结果突出了在III-V族材料中使用2DEG用于片上热传感和能量收集的潜力。

Reduction of the lasing threshold in optically pumped AlGaN/GaN lasers with two-step etched facets

We report a two-step process to obtain smooth and vertical {10-10} m-plane facets in AlGaN/GaN separate confinement heterostructures designed to fabricate UV lasers emitting at 355 nm. The process consists in a dry etching by RIE-ICP combined with a crystallographic-selective wet etching process using a KOH-based solution. The anisotropy in the wet etching rates between the different crystallographic planes of the AlGaN structure, allows the fabrication of flat and parallel facets without a degradation of the multilayered ensemble. The optical performance of the lasers display a major improved…

GaN的Rashba油田

Rashba field in GaN

根据X波段微波共振实验结果，讨论了GaN体GAN和GAN/AlGaN二维电子气中的Rashba场问题。我们指出，在大的差异之间的自旋轨道耦合体材料和异质结构。我们观察到耦合的等离子体回旋共振从二维电子气，但没有自旋共振，与大的零场自旋分裂由于Rashba场在文献中报道的一致。相比之下，GAN有效质量施主的g因子的小的各向异性表明体材料中相当弱的Rashba自旋轨道耦合，不超过400 Gauss，alpha_BIA < 4*10^-13 eVcm。此外，我们观察到一种新的电子自旋共振在GAN，我们归因于表面电子积累层。我们的结论是相当大的Rashba场在GAN/AlGaN异质结构起源于界面的属性。

硅基HfO2栅堆的电介质工程实现常开和常关GaN HEMT

Dielectric Engineering of HfO2 Gate Stacks Towards Normally-ON and Normally-OFF GaN HEMTs on Silicon

我们报告的HfO 2栅介质的界面电子特性，与GAN对常关凹陷HEMT架构和AlGaN势垒的常开AlGaN/GAN MISHEMT的GAN器件平台上的Si。HfO 2/GAN的导带偏移量为1.9 eV，并且具有非常低的固定体电荷和界面电荷密度。HfO 2/GAN MOSCAP的电导测量揭示了一个界面陷阱态连续体，其密度为9.37 × 1012 eV-1cm-2，中心位于EC以下0.48 eV。正向和反向电流密度分别由Fowler-Nordheim隧穿和Poole-Frenkel发射决定。常通型HfO 2/AlGaN/GAN MISHEMT的阈值电压漂移可以忽略不计，3 μm栅长器件的跨导为110 mS/mm，在100 V的VD下，三端关断状态栅极漏电流为20 nA/mm。动态电容色散测量显示AlGaN/GAN界面处的两个峰值对应于慢界面陷阱和快界面陷阱，峰值Dit为5.5 × 1013 eV-1cm-1。2和1.5 × 1013 eV-1cm-2。HfO 2/AlGaN界面在低于EC 0.45 eV处显示出4.4 × 10 ~（13）eV ~（-1）cm ~（-2）的Dit峰。

通过二维氮化硼释放层可转移到任意衬底的AlGaN/GaN HEMT

Transferrable AlGaN/GaN HEMTs to Arbitrary Substrates via a Two-dimensional Boron Nitride Release Layer

将高性能薄膜器件机械转移到任意衬底上代表了改善器件性能、探索非传统制造方法以及为柔软、保形和柔性电子器件铺平道路的令人兴奋的机会。使用二维（2D）氮化硼（BN）释放层，我们证明了AlGaN/GAN高电子迁移率晶体管（HEMT）的任意衬底通过直接范德华（VDW）键合和聚合物粘合剂夹层的转移。没有观察到由于转移过程导致的器件退化，并且当直接结合到碳化硅（SiC）晶片时，相对于起始晶片，观察到器件温度的显著降低（在600 mW下从327 °C降低到132 °C）。随着使用的苯并环丁烯（BCB）粘合夹层，设备很容易转移和Kapton和陶瓷薄膜的特点，代表了一个令人兴奋的机会，集成到任意基板。在降低该聚合物粘合剂层厚度后，转移到BCB/SiC衬底上的AlGaN/GAN HEMT在高达600 mW的功率下操作期间产生与原生长晶片相当的峰值温度，这表明通过优化层间特性（例如厚度和热导率），聚合物层上的可转移器件仍然可以提高性能输出。

蓝宝石上具有创纪录低方块电阻的无裂纹高组分（>35%）厚（>30 nm）势垒 AlGaN/AlN/GaN HEMT

Crack-free high composition (>35%) thick (>30 nm) barrier AlGaN/AlN/GaN HEMT on sapphire with record low sheet resistance

该研究通过优化外延生长条件，在蓝宝石上制备无裂纹高组分厚势垒 AlGaN/AlN/GaN HEMT，实现超低方块电阻和优异 2DEG 性能。

A Lateral AlGaN/GaN Schottky Barrier Diode with 0.36 V Turn-on Voltage and 10 kV Breakdown Voltage by Using Double Barrier Anode Structure

In this letter, we demonstrate a lateral AlGaN/GaN Schottky barrier diode (SBD) on sapphire substrate with low turn-on voltage (Von) and high breakdown voltage (VBK). By using a double barrier anode (DBA) structure formed by the mixture of Platinum (Pt) and Tantalum (Ta), the Von of the SBD can be as low as 0.36 V with a leakage current of 2.5E-6 A/mm. Supported by the high-quality carbon-doped GaN buffer on sapphire, the VBK can reach more than 10 kV with the anode-to-cathode spacing of 85 μm. Combining the VBK and the specific on-resistance (Ron,sp) of 25.1 mΩ.cm^2, the power figure of merit…

AlGaN六方微米棒中压电畴的晶体取向效应

Piezoelectric Domains in the AlGaN Hexagonal Microrods: Effect of Crystal Orientations

目前，压电材料在微机械驱动器、传感器和自供电器件中有着广泛的应用。在这种情况下，研究不同尺寸范围内材料的压电性能对科学界非常重要。III族氮化物是非常重要的，不仅用于光电，而且用于其压电应用。本论文采用常压化学气相沉积技术，在本征Si（100）衬底上的AlN基底层上，通过自催化气固反应合成了AlGaN。利用X射线衍射和X射线光电子能谱学证实了生长过程。拉曼和光致发光的研究揭示了在纤锌矿相的AlGaN微米棒的形成，并确保了晶体材料的高光学质量。利用压电响应力显微镜研究了单晶、直接宽带隙和六边形AlGaN微米棒在恒定外电场作用下的行为。目前的研究主要集中在理解的行为的诱导极化的AlGaN微棒沿c轴的压电系数的测定和成像的样品中的压电畴起源于由于角度倾斜的AlGaN微棒相对于其AlN基层。

残余碳杂质和镓空位对AlGaN/GaN MIS-HEMT陷阱效应的影响

Impact of Residual Carbon Impurities and Gallium Vacancies on Trapping Effects in AlGaN/GaN MIS-HEMTs

研究了残留C杂质和Ga空位对AlN/AlGaN/GAN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管动态不稳定性的影响。二次离子质谱，正电子湮没光谱，稳态和时间分辨的光致发光（PL）的测量已与电气特性和电流瞬态分析。研究了黄光发光与C-和Ga空位浓度的相关性。时间分辨PL表明C $_{\mathrm{N}}$ O $_{\mathrm{N}}$复合物是YL的主要来源，而Ga空位或与C的相关复合物似乎不起主要作用。器件的动态性能被发现是显着依赖于靠近晶体管的沟道的C浓度。此外，YL的幅度被发现是在协议的阈值电压漂移和导通电阻退化。GAN缓冲层的陷阱分析表明，所有样品的表观活化能为$\sim$ 0.8 eV，指出一个共同的主导捕获过程，生长参数只影响陷阱中心的密度。据推断，捕获过程很可能是直接相关的C为基础的缺陷。

基于 GaN 和 AlGaN/AlN 纳米线集合体的紫外光电探测器：氢倍半硅氧烷平坦化与纳米线结构的影响

Ultraviolet Photodetectors based on GaN and AlGaN/AlN Nanowire Ensembles: Effects of Planarization with Hydrogen Silsesquioxane and Nanowire Architecture

研究 HSQ 包封平坦化的 GaN 与 AlGaN/AlN 纳米线紫外光电探测器，揭示其钝化、应变和偏压可调光谱响应机制，并验证器件保持单纳米线级选择性且无持续光电流。

AlGaN/GaN金属-绝缘体半导体高电子迁移率晶体管中外延相关俘获效应的解耦

Decoupling of epitaxy related trapping effects in AlGaN/GaN metal-insulator semiconductor high electron mobility transistors

研究了AlGaN/GAN金属-绝缘体半导体高电子迁移率晶体管动态不稳定性的外延因素解耦。三组不同的样品已被分析的阈值电压（V $_{\mathrm{th}}$移位）的动态不稳定性的装置。二次离子质谱，稳态光致发光（PL）的测量已与电气特性。器件的动态性能被发现是显着依赖于接近沟道的C浓度，以及沟道和更高的掺杂C区域之间的距离。此外，我们注意到，研究捕获的实验应避免在片载流子密度（N $_{\mathrm{s}}$）的大的变化。N $_{\mathrm{s}}$本身的这种变化对V $_{\mathrm{th}}$移位有显著影响。这种实验趋势也得到了基本模型和器件模拟的支持。最后，研究了黄光发光与带边比和V $_{\mathrm{th}}$位移的关系。只要基本层结构不改变，从稳态PL得到的YL/BE比被证明是一个有效的方法在预测的陷阱浓度的GAN沟道层。

重掺Ge的AlGaN的电学和光学性质

Electrical and Optical Properties of Heavily Ge-Doped AlGaN

我们报道了锗作为n型掺杂剂对等离子体辅助分子束外延生长的AlxGa 1-xN层的电学和光学性质的影响。Al含量从x = 0变化到0.66，通过卢瑟福背散射光谱法确认，并且Ge浓度增加到[Ge] = 1 E21 cm-3。即使在这些高掺杂水平下，Ge也不会在x低于0.15的AlxGa 1-xN层中引起任何结构退化。然而，对于较高的Al组合物，观察到Ge形成微晶的聚集。霍尔效应测量显示，当增加Al摩尔分数时，载流子浓度逐渐降低，这在x = 0.24的样品中已经是明显的。x = 0.64-0.66的样品保持导电，但施主激活率下降到约0.1%（对于[Ge] = 1 E21 cm-3，载流子浓度约为1 E18 cm-3）。从光学的角度来看，低温光致发光主要是带间发射，其仅显示与Burstein-Moss效应相关的光谱移动和加宽。光致发光峰位随温度的变化表明，Ge掺杂产生的自由载流子可以有效地屏蔽合金无序引起的电势起伏。

n型GaN光致发光的亚稳态研究

Metastability from Photoluminescence of n-type GaN

我们测量了与非故意掺杂的GAN的亚稳性的光致发光的温度依赖性。施主原子的反应能U为0.1eV，浅施主比深中心稳定。在低温下对非故意掺杂的GAN进行了杂质跃迁，并为浅-深跃迁提供了反应能U。我们认为非故意掺杂的纤锌矿GAN中DX中心的起源是氧杂质而不是硅。

在蓝宝石衬底上生长的具有 GaN/AlN 超晶格背势垒的 N 极性 AlGaN/GaN 异质结中的异常高密度二维电子气

Unusually high-density 2D electron gases in N-polar AlGaN/GaN heterostructures with GaN/AlN superlattice back barriers grown on sapphire substrates

本研究在蓝宝石衬底 N 极性 AlGaN/GaN 异质结中引入 GaN/AlN 超晶格背势垒，实现 1.4×10^14 cm^-2 的超高二维电子气密度和 264 Ω/sq 的低方块电阻。

2.5-kV AlGaN/GaN Schottky Barrier Diode on Silicon Substrate with Recessed-anode Structure

In this letter, we demonstrate high-performance lateral AlGaN/GaN Schottky barrier diodes (SBD) on Si substrate with a recessed-anode structure. The optimized rapid etch process provides results in improving etching quality with a 0.26-nm roughness of the anode recessed surface. By using the high work function metal Pt as the Schottky electrode, a low Von of 0.71 V is obtained with a high uniformity of 0.023 V for 40 devices. Supported by the flat anode recess surface and related field plate design, the SBD device with the anode-cathode spacing of 15 um show the Ron,sp of 1.53 mOhm.cm2 only, t…

GaN外延层中Er光心的光致发光量子效率

Photoluminescence quantum efficiency of Er optical centers in GaN epilayers

本文报道了用金属有机化学气相沉积法制备的GAN外延层中Er光心的光致发光过程的量子效率以及热猝灭机制。利用高分辨红外光谱和温度依赖性测量了共振激发下GAN中Er离子的光致发光强度。数据提供了热淬火过程和激活能级的图片。通过比较Er离子在外延层中的光致发光与掺Er的SiO2的参考样品，我们发现，Er离子的分数，发射光子在1.54微米的共振光激发后，约为68%。这一结果在实现GAN：Er外延层作为1.54微米的光增益介质方面迈出了重要的一步。

Ge掺杂对GaN/AlGaN异质结中短波、中红外和远红外子带间跃迁的影响

Effect of Ge-doping on the short-wave, mid- and far-infrared intersubband transitions in GaN/AlGaN heterostructures

本文评估了Ge掺杂对GAN/AlGaN多量子阱（QW）的结构和光学（带间和子带间（ISB））性质的影响，所述QW被设计成在短波、中红外和远红外范围（分别为SWIR、MIR和FIR）显示ISB吸收。标准的c-平面晶体取向被认为是在SWIR和MIR光谱区域吸收的井，而FIR结构沿非极性m-轴生长。在所有情况下，我们比较了具有相同设计和不同掺杂水平的Ge掺杂和Si掺杂样品的特性。Ge的使用似乎改善了高度晶格失配的GAN/AlN异质结构的镶嵌性。然而，当减少晶格失配时，镶嵌性由衬底决定，并且不显示对掺杂剂性质或浓度的任何依赖性。从光学的角度来看，通过增加掺杂浓度，我们观察到由于自由载流子对内部电场的屏蔽，极性样品的光致发光发生蓝移。另一方面，在ISB吸收中，当使用Ge作为高掺杂水平的掺杂剂时，无论考虑的光谱区域（即，不同的QW尺寸、势垒成分和晶体取向）如何，线宽都有系统的改善。

光栅门控AlGaN/GaN二维电子气中的原位可调巨电各向异性

In-situ tunable giant electrical anisotropy in a grating gated AlGaN/GaN two-dimensional electron gas

本文提出通过光栅门控AlGaN/GaN二维电子气产生原位可调的巨电各向异性，利用正交电流方向下巨正、负磁阻的协同效应，为多端忆阻晶体管和仿生突触等新型器件提供基础。

Determination of the Gate Breakdown Mechanisms in p-GaN Gate HEMTs by Multiple-gate-sweep Measurements

In this work, we studied the gate breakdown mechanisms of p-GaN gate AlGaN/GaN HEMTs by a novel multiple-gate-sweep-based method. For the first time, three different breakdown mechanisms were observed and identified separately in the same devices: the metal/p-GaN junction breakdown, the p-GaN/AlGaN/GaN junction breakdown, and the passivation related breakdown. This method is an effective method to determine the breakdown mechanisms. The different BD mechanisms were further confirmed by scanning electron microscopy (SEM). Finally, the temperature dependences of the three BD mechanisms were meas…

GaN带隙收缩的光致发光谱

Photoluminescence Spectroscopy of Band Gap Shrinkage in GaN

我们提出了一个实验研究的带隙收缩的n型GAN光致发光光谱，作为电子浓度和温度的函数。所观察到的系统性的带间跃迁能量的转移，以较低的能量与电子浓度的增加已被解释为多体效应，由于交换和相关的多数和少数载流子之间。随着温度的升高，带间跃迁能也向低能方向移动。用不同的模型对描述带边跃迁能量随温度变化的红移的参数进行了计算，发现基于声子色散相关谱函数的半经验关系与实验数据拟合良好。

Gd掺杂GaN外延膜中缺陷-缺陷铁磁耦合的证明：偏振选择性磁光致发光研究

Demonstration of defect-defect ferromagnetic coupling in Gd doped GaN epitaxial films: A polarization selective magneto-photoluminescence study

用分子束外延技术在c-SiC衬底上生长了掺Gd的GAN外延层，在1.5~K温度下进行了磁场相关的偏振选择性光致发光（PL）研究。已经发现，在GAN中掺入Gd导致产生三种类型的施主类缺陷，其导致在低温PL中的中性施主束缚激子特征。研究表明，所有三个激子功能的自旋翻转散射的速率变得几乎$B$独立的，这表明这些信号必须是源于相互铁磁耦合的缺陷。这是进一步证实了与Si和Gd共掺杂的GAN样品上进行的研究，其中发现的缺陷是铁磁耦合，而Si-施主没有显示出任何参与耦合。

锗掺杂对AlN/GaN纳米线超晶格量子限制Stark效应的屏蔽

Screening of the quantum-confined Stark effect in AlN/GaN nanowire superlattices by Germanium doping

我们报道了在AlN/GAN纳米线异质结构中极化诱导的内部电场的静电屏蔽，其中锗掺杂的GAN纳米盘嵌入AlN势垒之间。以高于$10^{20}\,\text{cm}^{-3}$的浓度掺入锗使GAN纳米盘的光致发光发射能量转移到更高的能量，伴随着光致发光衰减时间的减少。同时，发射能量的厚度依赖性偏移显著降低。尽管施主浓度高，但没有观察到光致发光特性的劣化。

Threshold voltage instability by charge trapping effects in the gate region of p-GaN HEMTs

In this work, the threshold voltage instability of normally-off p-GaN high electron mobility transistors (HEMTs) has been investigated by monitoring the gate current density during device on-state. The origin of the gate current variations under stress has been ascribed to charge trapping occurring at the different interfaces in the metal/p-GaN/AlGaN/GaN system. In particular, depending on the stress bias level, electrons (VG < 6 V) or holes (VG > 6 V) are trapped, causing a positive or negative threshold voltage shift {DVTH, respectively. By monitoring the gate current variations at different…

电子束传播对1 nm宽GaN/AlGaN量子阱高分辨定量化学分析的影响

Impact of electron beam propagation on high-resolution quantitative chemical analysis of 1 nm-wide GaN/AlGaN quantum wells

本文结合原子尺度EDX实验与非弹性散射模拟，量化电子束传播对FIB制备GaN/AlGaN多层器件成分分析的影响，实现±0.25 at.%的原子尺度灵敏度。