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HL: Halbleiterphysik

HL 29: GaN: Pr
äparation und Charakterisierung II

HL 29.4: Talk

Wednesday, March 26, 2003, 15:15–15:30, BEY/118

Optimierung von AlGaN/GaN Heterostrukturen bezüglich Ladungsträgerdichte und - beweglichkeit im 2d-Elektronengas — •U. Rossow¹, A.T. Winzer², R. Goldhahn², O. Ambacher³, A. Link⁴, M. Stutzmann⁴, M. Greve¹ und A. Hangl eiter¹ — ¹TU Braunschweig, Inst. f. Techn. Physik, u.rossow@tu-bs.de — ²Institut f. Experimentalphysik, TU Ilmenau — ³Institut f. Festkörperelektronik, TU Ilmenau — ⁴Walter-Schottky-Institut der TU München

Aufgrund spontaner Polarisation und verspannungsinduzierter piezoelektrischer Felder kommt es an der AlGaN/GaN-Grenzfläche zur Ausbildung eines 2d-Elektronengases (2DEG). Hohe Beweglichkeiten bis zu 2100 cm²/Vs bei Raumtemperatur und Ladungsträgerkonzentrationen in der Größenordnung von 10¹³cm⁻² wurden demonstriert. Dies kann für elektronische Bauelemente basierend auf hoher Beweglichkeit (HEMT) genutzt werden. Für Hochleistungsanwendungen muss das Produkt beider Parameter maximiert werden. Wir diskutieren in diesem Beitrag Heterostrukturen, die in Niederdruck-MOCVD auf c-plane Saphir und 6H-SiC(0001) abgeschieden werden. Für Al-Konzentration von knapp 30% erhalten wir Beweglichkeiten von typisch 1500cm²/Vs und Ladungsträgerkonzentrationen oberhalb 1x10¹³cm⁻². Transportmessungen zeigen nur eine sehr geringe Variation der Ladungsträgerdichte mit der Temperatur. Spektral aufgelöste Photostrommessungen deuten an, daß der 2DEG-Kanal verarmt werden kann. Durch Variation der Wachstumsbedingungen versuchen wir zu klären welche Parameter (Defektdichten, Rauhigkeiten, Variation der Al-Konzentration an der Grenzfläche) kritisch für eine Optimierung sind.