Приборно-технологическое моделирование свойств мощных СВЧ транзисторов с высокой подвижностью электронов на основе гетероструктур GaAs/AlGaAs/InGaAs с одним и двумя дельта-слоями и гетероструктурных GaN транзисторов с буферным слоем, легированным железом Fe и углеродом C тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Тхан Пьо Чжо

• Тхан Пьо Чжо
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Тхан Пьо Чжо

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Основные свойства и особенности конструкций HEMT транзисторов на основе арсенида галлия GaAs и нитрида галлия GaN

1.1. Псевдоморфные и метаморфныеHEMT гетероструктуры

1.2. Свойства HEMT гетероструктур на основе нитрида галлия

1.3. Роль спонтанной поляризации и пьезоэлектрической поляризации материалов GaN, AlGaN, ЛШ

1.4. Обзор работ, связанный с легированием буферного слоя GaN железом Бе и углеродом С

1.5. Выводы из анализа работ по исследованию легирования буферного слоя GaN железом Бе и углеродом С

ГЛАВА 2. Моделирование электрофизических свойств нормально открытых псевдоморфных pHEMT транзисторов на основе GaAs/AlGaAs/InGaAs с одним и двумя дельта-слоями

2.1. Выбор структур для моделирования электрофизических свойств рНЕМТ и тНЕМТ транзисторов

2.2. Псевдоморфный рНЕМТ транзистор с двумя дельта-слоями

2.2.1. Выбор рабочей точки рНЕМТ транзистора. Определение крутизны проходной кривой ВАХ рНЕМТ транзистора

2.2.2. Малосигнальный анализ рНЕМТ транзистора

2.2.3. Коэффициенты усиления СВЧ транзистора, как внутренние параметры транзистора

2.2.4. Коэффициенты усиления СВЧ транзистора, Б - параметры

2.2.5. Частотные характеристики рНЕМТ транзистора, структура

2.2.6. Итог моделирования рНЕМТ транзистора, структура

2.3. Псевдоморфный рНЕМТ транзистор с одним дельта-слоем

2.3.1. Частотные характеристики рНЕМТ транзистора, структура

2.3.2. Итог моделирования рНЕМТ транзистора, структура

ГЛАВА 3. Моделирование электрофизических свойств нормально открытых метаморфных тНЕМТ транзисторов на основе InAlAs/InGaAs с одним и двумя дельта-слоями

3.1. Метаморфный тНЕМТ транзистор с двумя дельта-слоями

3.1.1. Частотные характеристики тНЕМТ транзистора, структура

3.1.2. Итог моделирования тНЕМТ транзистора, структура

3.2. Метаморфный тНЕМТ транзистор с одним дельта-слоем

3.2.1. Частотные характеристики тНЕМТ транзистора, структура

3.2.2. Итог моделирования тНЕМТ транзистора, структура

3.3. Итог моделирования четырех структур рНЕМТ и тНЕМТ транзисторов

ГЛАВА 4. Исследование влияния буферного слоя GaN, легированного железом Бе и углеродом С на статические характеристики БС нормально открытых HEMTAlGaN/AlN/GaN транзисторов

4.1. Роль спейсерного слоя ЛШ

4.2. Исследование влияния легирования буферного слоя GaN железом Fe и углеродом С на структуру квантовой ямы и прилегающего канального слоя

4.3. Исследование влияния ступенчатого легирования буферного слоя GaN углеродом С на эффект лавинного пробоя НЕМТ транзисторов

4.4. Исследование влияния легирования буферного слоя GaN углеродом С и железом Fe на эффект вытеснения носителей заряда из буфера в область канала

4.5. Исследование влияния эффекта вытеснения носителей заряда из буфера в область канала на величину напряжения пробоя

ГЛАВА 5. Исследование влияния буферного слоя GaN, легированного железом Fe и углеродом С на высокочастотные характеристики нормально открытых HEMTAlGaN/AlN/GaN транзисторов

5.1. Исследование влияния легирования буферного слоя GaN углеродом С и железом Fe на пороговое напряжение и крутизну проходной ВАХ транзистора

5.2. Исследование влияния легирования буферного слоя GaN углеродом С и железом Fe на высокочастотные характеристики нормально открытого GaN транзистора

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ: АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Приборно-технологическое моделирование свойств мощных СВЧ транзисторов с высокой подвижностью электронов на основе гетероструктур GaAs/AlGaAs/InGaAs с одним и двумя дельта-слоями и гетероструктурных GaN транзисторов с буферным слоем, легированным железом Fe и углеродом C»

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования

В настоящее время актуальной задачей является создание полупроводниковых приборов, способных работать на частотах миллиметрового диапазона 30 ГГц - 300 ГГц. Наиболее перспективными приборами, работающими в этом диапазоне частот, являются полевые гетероструктурные НЕМТ транзисторы с затвором Шоттки. Транзистор НЕМТ - это полевой транзистор, в котором для создания канала вместо легированной области, в отличие от обычных МОП- транзисторов, используется контакт двух полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны. Другими словами, НЕМТ - это транзистор, основой которого являются гетероструктуры различных полупроводниковых материалов.

В области гетероперехода для электронов проводимости создается узкая потенциальная яма, в которой проявляются квантовые свойства электрона. Такую потенциальную яму называют квантовой ямой (КЯ). Поэтому НЕМТ относится к приборам квантовой наноэлектроники. Типичная ширина канала в НЕМТ - это 20 и меньше нанометров. Электроны проводимости в области канала образуют двухмерный электронный газ (ДЭГ).

До последнего времени наиболее популярными были НЕМТ транзисторы на основе арсенида галлия GaЛs, в частности псевдоморфные рНЕМТна основе наногетероструктуры GaЛs/ЛlGaЛs/InGaЛs, и метаморфные тНЕМТ на основе наногетероструктуры InЛlЛs/InGaЛs.На основе арсенида галлия GaЛs, который имеет более высокую подвижность электронов в сравнении с кремнием, реализуются СВЧ транзисторы с высокими рабочими частотами (свыше 250 ГГц) и низким уровнем потерь при высоких частотах. Однако при больших мощностях за счет худшей теплопроводности арсенид галлия проигрывает кремнию. Кроме того, узкая

запрещенная зона этих материалов ограничивает их возможности для применения при высокой мощности и высокой температуре.

С другой стороны, группа III - нитриды обладает лучшими эксплуатационными свойствами по сравнению с обычными полупроводниками группы III - V из-за прямой и широкой запрещенной зоны. В группе III - нитриды материал GaN считается перспективным материалом, как для оптических, так и для микроволновых применений высокой мощности. Превосходные физические свойства материала GaN вместе с его способностью создавать гетероструктуры, позволяют GaN устройствам работать на более высоких частотах.

Кроме того, наличие спонтанных и пьезоэлектрических зарядов поляризации увеличивает плотность двумерного электронного газа (2DEG) в канале без необходимости какого-либо дополнительного легирования в устройстве. Поэтому в последние годы активно исследуются свойства НЕМТ транзисторовна основе нитрида галлия GaN, в частности на основе Л1-GaN/A1N/GaN гетероструктуры.

Поэтому исследование свойств НЕМТ транзисторовна основе арсенида галлия GaЛs и на основе нитрида галлия GaN, является актуальной задачей. Приборно-технологическое моделирования электрофизических свойств НЕМТ транзисторов является неотъемлемой частью таких исследований.

К настоящему моменту технология создания псевдоморфных и метаморфных НЕМТ транзисторов на арсениде галлия достаточно хорошо разработана. Основные физические явления, лежащие в основе работы гетероструктурных GaЛs НЕМТ транзисторов, достаточно подробно исследованы. Принципиально важные для создания НЕМТ транзисторов задачи решены. Однако всегда, при создании новой конструкции НЕМТ транзистора, остается поле деятельности для приборно-технологического моделирования, на предмет оптимизации и получения нужных характеристик прибора. Кроме того, моделируя конкретный НЕМТ транзистор, удается

уточнить физико-математические модели, лежащие в основе описания процессов, протекающих в исследуемой гетероструктуре.

Поскольку в настоящее время в научной литературе описаны самые разные конструкции псевдоморфных и метаморфных НЕМТ транзисторов на арсениде галлия, то представляет интерес провести систематическое исследование характеристик псевдоморфных и метаморфных транзисторов на предмет выбора конструкций с максимальными СВЧ характеристиками.

Поэтому одной из целей диссертационной работы является систематическое исследование характеристик псевдоморфных и метаморфных НЕМТ транзисторов основе GaЛs/ЛlGaЛs/InGaЛs для выбора конструкций с максимальными СВЧ характеристиками.

Если обратиться к НЕМТ транзисторам на основе GaN, то здесь имеется множество нерешенных вопросов технологического характера и теоретического понимания процессов, протекающих при работе GaN НЕМТ транзисторов. Чаще всего это связано с наличием ловушек, как на границе гетеропереходов, так и в объеме транзистора. Благодаря процессам захвата и испускания ловушками носителей заряда в процессе работы транзистора наблюдаются различные паразитные эффекты.

Одной из задач до конца не решенной является вопрос получения высокоомных буферных слоев GaNв НЕМТ транзисторах. Одним из перспективных методов является легирование буфера GaN железом и углеродом, что приводит к созданию в буфере глубоких уровней акцепторного типа, которые могут компенсировать непреднамеренное легирование буфера кислородом.

Поэтому другой целью диссертационной работыявляется исследование влияния конструкции буферного слоя GaN, легированного железом Бе и углеродом С на электрофизические характеристики НЕМТ транзисторов.

Цели диссертационной работы.

Исследование характеристик псевдоморфных и метаморфных НЕМТ транзисторов основе GaЛs/Л1GaЛs/InGaЛs для выбора конструкций с максимальными СВЧ характеристиками.

Исследование влияния конструкции буферного слоя GaN, легированного железом Fe и углеродом С на электрофизические характеристики нормально открытых НЕМТ A1GaN/A1N/GaN транзисторов.

Для достижения поставленных целей решены следующие основные задачи:

1. Проведено исследование (моделирование) электрофизических свойств нормально открытых рНЕМТ транзисторов на основе GaЛs/Л1GaЛs/InGaЛs с одним и двумя дельта-слоями, и нормально открытых тНЕМТ транзисторов на основе InЛ1Лs/InGaЛs с одним и двумя дельта-слоями;

2. Проведен сравнительный анализ высокочастотных свойств нормально открытых рНЕМТ и тНЕМТ транзисторов с одним и двумя дельта-слоями, для выбора конструкции НЕМТ транзистора с наивысшими СВЧ характеристиками;

3. Проведено исследование (моделирование) влияния легирования буфера GaN железом и углеродомнормально открытых НЕМТ AЮaN/A1N/GaN транзисторов на эффект вытеснения носителей заряда из глубины буфера к области канала;

4. Проведено исследование влияния профиля и концентрации легирования буфера GaN углеродом и железом на величину напряжения пробоянормально открытых НЕМТ A1GaN/A1N/GaN транзисторов, путем приборно-технологического моделирования.

Научная новизнадиссертации.

1. Исследование показало, что для выбранной конструкции тНЕМТ транзистора можно получить СВЧ характеристики, превышающие показатели, приводимые в научной литературе. Так коэффициент

усиления по мощности на частоте 1=100 ГГц можно поднять до величины к100=22.5 дБ, а максимальную частоту можно довести до значения £^=1035 ГГц, при длине затвора Ь6=0.1 мкм;

2. На основе моделирования лавинного пробоя, показана возможность повышения напряжения пробоя до значений 400 - 500 (В), при использовании легирования буфера GaN, как углеродом, так и железом для нормально открытых НЕМТ ЛlGaN/GaN транзисторов;

3. Было бнаружен эффект вытеснения носителей зарядаиз буфера в область канала при легировании буфера GaN железом или углеродом, начиная с концентраций 1016 (см-3) и выше для нормально открытых НЕМТ AlGaN/GaN транзисторов.

Практическая и теоретическая значимость работы: Предложенные конструкции псевдоморфных и метаморфных НЕМТ транзисторов с двумя дельта слоями, позволяют увеличить пороговое напряжение примерно в два раза, при сравнении с НЕМТ транзисторами с одним дельта слоем. Найденная конструкция тНЕМТ транзистора позволяет получить коэффициент усиления по мощности к100= 22.5 дБ на частоте f=100 ГГц, а максимальную частоту можно довести до значения fmax=1035 ГГц. Предложенное компенсирующее легирование буферного слоя GaN железом или углеродом, начиная с концентраций 1016 (см-3) и выше, позволяет получать высокоомные буферные слои. Предложенное ступенчатое легирования буфера углеродом и однородное легирование железом повышает напряжение пробоя НЕМТ GaN транзисторадо значений 400 - 500 (В).

Достоверность научных результатов подтверждена сравнением результатов моделирования с экспериментальными работами, а также с результатами моделирования аналогичных структур другими исследователями.

Результаты выносимые на защиту:

1. Исследование показало, что для выбранной конструкции mHEMT транзистора можно получить СВЧ характеристики, превышающие показатели, приводимые в научной литературе. Так коэффициент усиления по мощности на частоте f=100 ГГц можно поднять до величины k100= 22.5 дБ, а максимальную частоту можно довести до значения fmax=1035 ГГц, при длине затвора LG=0.1 мкм;

2. Обнаружено влияние легирования буфера GaN железом и углеродом на эффект вытеснения носителей заряда из глубины буфера к области канала;

3. Повышение концентрации легирования буфера GaN углеродом и

18 19 3

железом до величин 10 - 10 (см-), позволяет поднять напряжения

пробоя до значений 400 - 500 (В).

Внедрение результатов. Основные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе на кафедре КФН НИУ МИЭТ в дисциплине «Компьютерное моделирование полупроводниковых наноструктур», в лабораторных работах «Моделирование полевого транзистора Шоттки на гетероструктуре типа GaAs/AlGaAs/GaAs», «Моделирование полевого транзистора как элемента нелинейного преобразования высокочастотных сигналов».

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. 22-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэле-ктроника и информатика - 2015». М.: МИЭТ, 22 - 24 апреля 2015 года;

2. 24-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэле-ктроника и информатика - 2017». М.: МИЭТ, 19 - 20 апреля 2017 года;

3. 2017 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscow, MIET, February 1-2, 2017;

4. 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscow, MIET, January 28-31 2019;

5. 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscow, MIET, January 27-30 2020;

6. 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscow, MIET, January 26-69 2021;

7. 28-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэле-ктроника и информатика - 2021». М.: МИЭТ, 29 - 30 апреля 2021 года;

8. Международная научно-практическая конференция (ISSN 2412-8988), Россия, Тамбов, 31 марта 2021 г.

Публикации по работе. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 13 печатных работах, в том числе 3 работы в журналах, входящих в список, утвержденный ВАК и 5 работ в международной реферативной базе данных SCOPUS, а также 2 статьи и 3 тезиса докладов на российских и международных конференциях, входящих в систему цитирования РИНЦ.

Объем и структура диссертации. Рукопись диссертации состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 192 наименований. Общий объём рукописи - 171 страницы.

ГЛАВА 1. Основные свойства и особенности конструкций НЕМТ транзисторов на основе арсенида галлия СаАэ и нитрида галлия GaN

Транзистор НЕМТ - это полевой транзистор, в котором для создания канала вместо легированной области, в отличие от обычных МОП-транзисторов, используется контакт двух полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны. Другими словами, НЕМТ - это транзистор, основой которого являются гетероструктуры различных полупроводниковых материалов.

В области гетероперехода для электронов проводимости создается узкая потенциальная яма, в которой проявляются квантовые свойства электрона. Такую потенциальную яму называют квантовой ямой (КЯ). Поэтому НЕМТ относится к приборам квантовой наноэлектроники. Типичная ширина канала в НЕМТ - это 20 и меньше нанометров. Электроны проводимости в области канала образуют двухмерный электронный газ (ДЭГ).

В области канала обычно степень легирования очень небольшая. Поэтому практически отсутствует рассеяние носителей заряда на ионизированной донорной примеси. Это приводит к тому, что электроны проводимости в области канала имеют большую подвижность, близкую к предельной подвижности. Поэтому аббревиатура НЕМТ означает -транзистор с высокой подвижностью электронов, HighE1ectronMobi1ityTran-в1в1:ог.

Впервые структуру НЕМТ предложил Такаши Мимура (TakashiMimura) в 1979г. [1,2,3]. Первая демонстрация работы НЕМТ была проведена группой Мимуры в 1980г. [4].

Типичная структура НЕМТ транзистора показана на рис 1.

Рис 1. Стуруктурная схема НЕМТтранзистора.

Рис 2. Структура НЕМТ транзистора в разрезе.

На полуизолирующей подложке арсенида галлия (GaAs) выращивается нелегированный буферный слой GaAs. На нем наращивается тонкий слой полупроводника с иной шириной запрещенной зоны 1пОаЛв, такой, что образуется область двумерного электронного газа. Сверху слой защищается тонким спейсером на основе арсенида алюминия-галлия AlGaAs. Выше следуют легированный кремнием слой п-ЛЮаЛБ и сильнолегированный слой п+-ОаЛБ под контактными площадками стока и истока. Контакт затвора приближен к области двумерного электронного газа.

Развитие технологии HEMT происходило одновременно с совершенствованием методов эпитаксиального роста гетероструктур. Первые НЕМТ основывались на гетероструктурах GaAs/AlxGa1-xAs, в которых гетеропара полупроводников GaAs и AlxGa1-xAs является решеточно согласованной [5].

Рассмотрим гетеропереход между двумя полупроводниками с близкой кристаллической структурой, но разной шириной запрещенной зоны. Такому условию удовлетворяет переход между Л1Лби GaЛs. Однако полупроводник

AlAs активно вступает в реакцию с водой. Поэтому для формирования гетеропереходов используют составные полупроводники AlxGa1-xAs при значении молярной долих< 0.8. Ширина запрещенной зоны тройного соединения AlxGa1-xAs линейно увеличивается при введении алюминия с ростом молярной доли х. Типичное значение составляетх= 0.3, при этом Eg= 1.8 эВ [6].

Особенностью зонной диаграммы гетероперехода является наличие скачковЕси Еуна границе гетероперехода. Наличие скачков обеспечивает две главные особенности гетероперехода: сверхинжекциюи образование двумерного электронного газа.

Рассмотрим сверхинжекцию в гетеропереходе. Обратимся к зонной диаграмме гетероперехода при прямом внешнем смещении, когда переход открыт и через него течёт ток рис 3.

Рис 3. Зонная энергетическая диаграмма гетероструктуры при прямом

включении.

Рис 4. Возникновение потенциальной ямы на границе гетероперехода.

В этом случае система не находится в равновесии. Стационарный уровень Ферми в таких условиях не существует, и концентрацию носителей заряда принято описывать с помощью квазиуровней Ферми.

Благодаря скачку дна зоны проводимости электронный квазиуровень EFп в областир- типа вблизи перехода оказывается вышеЕс.Так возникает неравновесный вырожденный электронный газ с высокими значениями концентрации электронов.

Такой рост концентрации неравновесных электронов пр в р-полупроводнике при протекании тока называют сверхинжекцией. За счет сверхинжекции пр может быть выше, чем концентрация легирующих примесей в п - полупроводнике.

Рассмотрим образование области двухмерного газа. Согласно энергетической диаграмме гетероперехода рис 4, в арсениде галлия у границы перехода в зоне проводимости образуется область минимума энергии электронов, в которой происходит накопление электронов. На рис4 показана энергетическая диаграмма гетероперехода на основе: 1 -GaЛs, 2 - AlxGa1-xAs. Здесь 3 - потенциальная яма для электронов, 4 -потенциальный барьер со стороны легированного полупроводника, 5 -граница перехода.

Электроны переходят из области, расположенной в полупроводнике AlxGa1-xAs, который выступает в качестве поставщика носителей заряда. В результате в этой области образуется обедненный слой, имеющий избыточный положительный заряд нескомпенсированных доноров.

Электроны, накопленные в области минимума энергии, находятся в потенциальной яме и в слабых электрических полях могут перемещаться только параллельно границе перехода. Поэтому совокупность электронов в области потенциальной ямы называют двумерным электронным газом (ДЭГ), поскольку в слабых полях они не могут перейти в соседнюю область AlxGa1-xAs из-за наличия потенциального барьера [7].

Пространственное разделение свободных электронов и ионизированных доноров дает возможность получать высокие концентрации носителей одновременно с высокими значениями подвижности.

При толщине менее 100 ангстрем слой двумерного газа имеет

12 —2

поверхностную концентрацию электронов порядка 10 см , что

1 о _л

приблизительно соответствует объемной концентрации в 10 см . В результате в слое двумерного электронного газа можно получить

л

подвижность электронов в 6500 см /(В-с), тогда как в сильно легированном

л

ОаЛБона составляет 1500 см /(В-с). Другими словами, практически без потери подвижности таким способом удается на 2-3 порядка и более поднять концентрацию носителей, а также предельное значение скорости дрейфа [8].

Рассмотрим особенности работы и конструкцию гетероструктурного полевого транзистора с управляющим переходом металл-полупроводник, создание которых относится к 1980 г. [4]. Структура и энергетическая диаграмма НЕМТ показаны на рис 5.

Рис 5. Структура (а) и энергетическая диаграмма (б) транзистора на основе

гетероперехода Л10.3Оаа7Лв/ОаЛ8.

Роль подзатворного диэлектрика в НЕМТ выполняет широкозонный полупроводник ЛЮаЛБ, который вследствие искривления энергетической диаграммы при разрыве зон остается полностью обедненным электронами даже при высокой степени легирования.

Толщина канала в НЕМТ чрезвычайно мала. При малой эффективной массе электронов 0,067 т0 это приводит к сильному квантованию движения электронов в направлении, нормальном к границе гетерослоя и формированию энергетических подзон, расстояние между подзонами достаточно велико.

Ионизация мелких примесей в случае модулированного легирования происходит не за счет тепловой активации в зону проводимости, как в объемных легированных полупроводниках, а вследствие перехода электронов с примесей в нелегированные узкозонные слои.

Рассмотрим, например, квантовую яму КЯ образованную другими полупроводниками. На рисб проиллюстрировано образование ДЭГ в модулировано - легированной гетероструктуре n-In0.52Лl0.48Лs/In0.5зGa0.47Лs/n-Ino.52Alo.48As [9].

0,3 г- 1пА1АБ 1пОаА5 1пА1А5

2,пт

Рис 6. Профиль зоны проводимости ЕС, квадраты волновых функций (¿) и распределение плотности электронов N в МЛГ п-Мо.^Л!^^ /In0.5зGa0.47As

/n-Ino.52Alo.48As.

Электроны из легированных барьерных областей In0.52Лl0.48Лs локализуются в слое In0.5зGa0.47As, формируя отрицательную область пространственного заряда (ОПЗ). Слоевая концентрация ДЭГ щ определяется плотностью легирующих примесей и величиной разрыва зоны проводимости ДЕС на гетерограницах.

НЕМТ гетероструктуры рис 1 состоят из нескольких полупроводниковых слоев, имеющих определенные функциональные

назначения. Буферный слой, являющийся наиболее толстым (>300 нм) по сравнению с остальными слоями НЕМТ гетероструктуры, выращивается на подложке и обеспечивает гладкую, бездефектную поверхность для выращивания активных слоев гетероструктуры, препятствует проникновению примесей, дефектов из подложки в вышележащие слои, обеспечивает согласование параметра решетки подложки и канала.

Также буфер формирует нижний потенциальный барьер для электронов в КЯ. Канал гетероструктуры - модулировано - легированная КЯ, состоящая из узкозонного полупроводника, с высокой концентрацией и подвижностью электронов. Легирование обеспечивает заполнение КЯ носителями заряда и обычно осуществляется в виде дельта - легирования. Нелегированный спейсер, куда проникают хвосты волновых функций рис 6, выращивается для увеличения подвижности носителей заряда в канале.

Нелегированный барьерный слой - широкозонный полупроводник, который, во-первых, формирует потенциальный барьер для носителей заряда в КЯ и, во-вторых, обеспечивает формирование барьера Шоттки в контакте с металлом затвора.Контактный слой сильно легируется для создания омических контактов с низким сопротивлением стока и истока.

При сравнении свойств НЕМТ со свойствами обычного арсенид-галлиевого транзистора с затвором Шоттки, надо учесть следующие моменты. Во-первых, НЕМТ имеет более высокую подвижности и скорость насыщения. Во-вторых, в НЕМТ при изменении напряжения на затворе не изменяется эффективная толщина канала. Все это приводит к тому, что в НЕМТ достигается большая крутизна ВАХ, чем в обычном арсенид-галлиевом транзисторе с затвором Шоттки.

Пороговое напряжение НЕМТ определяется толщиной и степенью легирования гетерослоя ЛЮаЛБ.

Кроме того, в НЕМТ изменение проводимости канала осуществляется не за счет изменения толщины канала (как в МЕББЕТ), а за счет изменения

поверхностной плотности электронов в канале. Поэтому ВАХ НЕМТ с длинным каналом подобны ВАХ МДП - транзистора.

Постоянная толщина подзатворного слояобеспечивает большую крутизну, чем в МЕББЕТ с однородным каналом, где расстояние между затвором и каналом увеличивается по направлению к стоку вследствие расширения ОПЗ.

Это приводит к тому, что при других одинаковых условиях, равной подвижности электронов в канале и равной емкости затвор-канал, наблюдается увеличение крутизны ВАХ на 15-20% по сравнению с МЕББЕТ. В результате при одинаковых условиях НЕМТ имеют примерно в 1,5-2 раза более высокую предельную частоту [8].

1.1. Псевдоморфные и метаморфныеНЕМТ гетероструктуры

Одной из причин, мешающих созданию НЕМТ транзисторов с высокой подвижностью электронов на основе GaЛs, является наличие глубоких ловушек для электронов при высоком уровне содержания алюминия в Л1^аь xAs. Для получения слоя с двумерным электронным газом необходимы значениях > 0,2. Однако при таких молярных долях глубокие ловушки приводят к срыву стоковых ВАХ и кповышению уровня генерационно-рекомбинационных шумов.

Поэтому дальнейшее развитие НЕМТ было связано с преодолением основного ограничения на конструкцию гетероструктур - различие параметров решетки активных слоев (КЯ и барьеров) и подложки. Поиски систем материалов, в которых величина разрыва зоны проводимости ДЕС на гетерогранице больше, чем у GaAs/AlЛ.Ga1-xAs, привели к созданию гетероструктур с КЯ из узкозонного материала In.Gab.As гетероструктур ЛlGaЛs /In.Gab.As /GaAs (0 <.< 0.25) [10] гетероструктур In.Gab.As /In0.52Al0.48As (0.53 <.< 0.7) [11] на подложках !пР.

Незначительное несоответствие постоянных решетки в таких соединениях приводит к возникновению упругих напряжений. В случае контакта на гетеропереходе двух объемных материалов напряжения релаксируют путем образования дислокаций, что значительно ухудшает электрические характеристики гетероперехода.

Если же слой одного из материалов достаточно тонок, то он способен до определенного предела накапливать энергию упругих напряжений в виде упругих деформаций. Другими словами, слой настолько тонкий, что его кристаллическая решётка попросту растягивается до соответствия другому материалу. Материалом такого слоя удобно использовать узкозонный материал, создающий квантовую яму. Транзисторы, созданные на основе такой структуры, получили название псевдоморфных НЕМТ (рНЕМТ). В геологии, псевдоморфозы - минеральные образования, обладающие кристаллической формой, чуждой слагающему их веществу.

В рНЕМТ структурах тонкий слой КЯ 1пхОа1-хА (тоньше 20 нм) является упруго напряженным из-за различия параметра решетки InGaAs и подложки GaAs или 1пР. Величина упругих напряжений определяется рассогласованием параметров решеток эпитаксиального слоя и подложки [12], т.е. зависит от содержания индия х [13, 14].

Если толщина напряженного эпитаксиального слоя меньше так называемой критической толщины Ис, то слой оказывается упруго напряженным (псевдоморфным). В этом случае деформации кубической решетки является тетрагональными: продольный параметр решетки (вдоль границы раздела) становится равным параметру решетки другого слоя, а поперечный изменяется в зависимости от упругих констант слоя.

После превышения критической толщины упругие деформации в эпитаксиальном слое начинают релаксировать либо путем образования структурных дефектов (как правило, дислокаций) [15], либо перехода к трехмерному (3D) росту островков.

Прирелаксации путем образования дефектов кристаллическая структура приближается к недеформированному состоянию. Но высокая плотность структурных дефектов и увеличение шероховатости гетерограниц при релаксации напряженного слоя негативно сказывается на транспортных характеристиках электронов в КЯ [16].

При .< 80 % слой InxGa1-ЛAs релаксирует при превышении критической толщины путем образования дислокаций несоответствия. При .> 80 % основной механизм релаксации напряжений изменяется - при некоторой толщине происходит образование островков In.Gab.As, а при превышении толщины в островках образуются дислокации [17].

В твердом растворе In.Gab.As с ростом содержания ^монотонно уменьшается ширина запрещенной зоны, что приводит к повышению электронной концентрации за счет более жесткого захвата электронов в глубокой КЯ InxGa1-xAs. Одновременно, это приводит к существенному повышению электронной подвижности за счет уменьшения эффективной массы электронов [18, 19].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тхан Пьо Чжо, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. T. Mimura: Japan Patent 1409643 (1987).

2. Mimura. T, The early history of the high electron mobility transistor (HEMT). IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 503, 780-782 (2002).

3. Takashi Mimura, Development of High Electron Mobility Transistor, Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 44, No. 12, 2005, pp. 8263-8268.

4. T. Mimura, S. Hiyamizu, T. Fujii, and K. Nanbu: Jpn. J. Appl. Phys. 19 (1980) L225.

5. Schubert, E. F. Selectively Doped n-AlxGal-xAs/GaAs Heterostructures with High-Mobility Two-Dimensional Electron Gas for Field Effect Transistors / E. F. Schubert,K. Ploog // Appl. Phys. A. 1984. V. 33. P. 63-76.

6. Ch. Schnittler, G. Holz, High electron mobility transistor (HEMT) physical fundamentals and quasi two-dimensional (Q2D) simulation, Periodic. 4 Poly-technica ser. el. eng. Vol.34, No.1, pp.55-71 (1990).

7. Kwon, Y., Pavlidis, D., Brock, T. L., Streit, D. C.: IEEE Trans. Electron Dev. 42, 1017 (1995).

8. Шахнович И. Твердотельные СВЧ - приборы и технологии. Состояние и перспективы. - ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ, 2005, №4, с.12-18.

9. Г.Б. Галиев, Е.А. Климов, А.Н. Клочков, П.П. Мальцев, С.С. Пушкарёв, О.М. Жигалина, Р.М. Имамов, А.Н. Кускова, Д.Н. Хмеленин / Электрофизические и структурные характеристики метаморфных НЕМТ наногетероструктур In0 38Al0 62As /Ino.37Gao.63As /Ino.38Al062As // Кристаллография. 2013. Т. 58. Вып. 6. С. 916- 921.

10.Nguyen, L.D. Influence of Quantum-Well Width on Device Performance of AlGaAs/InGaAs (on GaAs) MODFET's / L.D. Nguyen, D.C. Rafulescu, M.C. Foisy, P.J. Tasker, L.F. Eastman // IEEE Trans. on Electron Devices. 1989. V. 36 (5). P. 833.

11.Brown, A. S. The impact of epitaxial layer design and quality on Gal-nAs/AlInAs high electron mobility transistor performance / A. S. Brown, U. K. Mishra, J. A. Henige, M. J. Delaney // Journal of Vacuum Science & Technology B. 1988. V. 6. P. 678.

12. Дубровский В. Г. Теория формирования эпитаксиальных наноструктур, М. : Физматлит, 2009. 352 с.

13.Andersson, T.G. Variation of the critical layer thickness with In content in strained InxGa1-xAs/GaAs quantum wells grown by molecular beam epitaxy / T. G. Andersson, Z. G. Chen, V. D.Kulakovskii, A. Uddin, J. T. Vallin // Applied Physics Letters. 1987. Vol. 51. P. 752.

14.Tacano, M. Critical layer thickness of a pseudomorphic InGaAs heterostruc-ture grown on InP /M. Tacano, Y. Sugiyama, Y. Takeuchi // Applied Physics Letters. 1991. V. 58. P. 2420.

15.Matthews, J.W. Defects in epitaxial multilayers: I. Misfit dislocations / J.W. Matthews, A.E. Blakeslee // Journal of Crystal Growth. 1974. Vol. 27. P. 118.

16. Fritz, I. Dependence of critical layer thickness on strain for InGaAs/GaAs strained layer superlattices / I. Fritz, S. Picraux, L. Dawson, T. Drummond // Applied Physics Letters. 1985. Vol. 46. P. 967.

17.Gendry, M. Critical thicknesses of highly strained InGaAs layers grown on InP by molecular beam epitaxy / M. Gendry, V. Drouot, C. Santinelli, G. Hollinger // Applied Physics Letters. 1992. V. 60. P. 2249.

18.Pamulapati, J. The relation of the performance characteristics of pseudomor-phic InGaAs/InAlAs modulation doped field effect transistors to molecular beam epitaxial growth modes / J. Pamulapati, R. Lai, G. I. Ng, Y. C. Chen, P. R. Berger // Journal of Applied Physics. 1990. V. 68. P. 347.

19.Tacano, M. Criticallayer thickness of a pseudomorphic InGaAs heterostruc-ture grown on InP / M. Tacano, Y. Sugiyama, Y. Takeuchi // Applied Physics Letters. 1991. V. 58. P. 2420.

20.Yoshimi, Y. Pseudomorphic InAlAs/InGaAs HEMTs with an ultrahigh fT of 562 GHz / Y. Yoshimi, E. Akira, K. Shinohara // IEEE El. Dev. Lett. 2002. V. 23. P. 573.

21.Wallart, X. High-mobility InGaAs/InAlAs pseudomorphic heterostructures on InP (001) / X. Wallart, B. Pinsard, F. Mollot // Journal of Applied Physics. 2005. V. 97. P. 053706.

22.W.T. Masselink. Real-space-transfer of electrons in InGaAs/InAlAs heterostructures / W.T. Masselink // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 67. P. 801.

23.Hardtdegen H. Optimization of modulation doped GaInAs/InP heterostructures towards extremely high mobilities / H. Hardtdegen, R. Meyer, M. Hollfelder, Th. Schapers, J. Appenzeller, H. LokenLarsen // Journal of Applied Physics. 1993. V. 73. P. 4489.

24.Kyoung Jin Choi, Jong-Lam Lee, Hyung Mo Yoo, Gi Young Lee, Interpretation of Transconductance Dispersion in AlGaAs/InGaAs Pseudomorphic High Electron Mobility Transistorby Capacitance Deep Level Transient Spectroscopy, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 33, No. , November 1998, pp. S366_S369.

25.Г.Б.Галиев, И.С.Василевский, Е.А.Климов, В.Г.Мокеров, А.А.Черечукин, Р.М.Имамов, И.А.Субботин, Э.М.Пашаев, Влияние температуры роста спейсерного слоя на электрофизические и структурные свойства pHEMT структур, Журнал технической физики, 2007, том 77, вып 4, стр 50-55.

26.А.Ю. Егоров, А.Г. Гладышев, Е.В. Никитина, Д.В. Денисов, Н.К. Поля ков, Е.В. Пирогов, А.А. Горбацевич,Двухканальные псевдоморфные HEMT-гетероструктурыInGaAs/AlGaAs/GaAs с импульсным легированием, Физика и техника полупроводников, 2010, том 44, вып. 7.

27.А. Л. Дудин, М. С. Миронова, Г. Е. Яковлев, Д. С. Фролов, И. В. Коган,И. В. Шуков, В. И. Зубков, Г. Ф. Глинский, Исследование PHEMT-структур с квантовыми ямами AlGaAs/InGaAs/GaAs,

выращенных молекулярно-пучковой эпитаксией, Прикладная физика, 2017, № 3, стр 78-83. 28.Sabyasachi Nayak, Ming-Yih Kao et al. 0.15 ^m Power pHEMT Manufacturing Technology for Ka- and Q- Band MMIC Power Amplifiers. - 2005 GaAs MANTECH Conf. Dig. Ppr., 2005.

29.Бугаев, А.С. Полупроводниковые гетероструктуры InAlAs/InGaAs с метаморфным буфером InAlGaAs: конструкция, технология, применение / А.С. Бугаев, Г.Б. Галиев, П.П. Мальцев, С.С. Пушкарев, Ю.В. Федоров // Нано- и Микросистемная Техника. 2012. № 10 (147). С. 14.

30. Song Y. Effects of doping and grading slope on surface and structure of me-tamorphic InGaAs buffers on GaAs substrates / Y. Song, S. Wang, I. Tangring, Z. Lai, M. Sadeghi // Journal of Applied Physics. 2009. V. 106. P. 123531.

31.Shang, X.Z. Low temperature step-graded InAlAs/GaAs metamorphic buffer layers grown by molecular beam epitaxy / X.Z. Shang, S. D. Wu, C. Liu,W.X. Wang, L.W. Guo, Q. Huang, J. M. Zhou // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 1800-1804.

32.Cordier, Y. Surface morphology and strain relaxation of InAlAs buffer layers grown lattice mismatched on GaAs with inverse steps / Y. Cordier, D. Ferre, J.-M. Chauveau, J. Dipersio // Applied Surface Science. 2000. V. 166. P. 442-445.

33.Molina, S.I. Strain relief in linearly graded composition buffer layers: A design scheme to grow dislocation free (< 105 см-2) and unstrained epilayers / S. I. Molina, F. J. Pacheco, D. Araujo, R. Garcia, A. Sacedon, E. Calleja, Z. Yang // Applied Physics Letters. 1994. V. 65. P. 2460.

34.Capotondi, F. Strain induced effects on the transport properties of metamorphic InAlAs/InGaAs quantum wells / F. Capotondi, G. Biasiol,T, D. Ercola-ni, V. Grillo, E. Carlino, F. Romanato, L. Sorba // Thin Solid Films. 2005. V. 484. P. 400- 407.

35.Galiev, G.B. MetamorphicInAlAs/InGaAs/InAlAs/GaAs HEMT heterostruc-tures containing strained superlattices and inverse steps in the metamorphic buffer / G.B. Galiev, I.S.Vasil'evskii, S.S.Pushkarev, E.A.Klimov, R.M.Imamov, P.A.Buffat, B. Dwir, E.I.Suvorova // Journal of Crystal Growth. 2013. V. 366. P. 55-60.

36.Cheng-Kuo Lin, Jing-Chang Wu, Wen-Kai Wang, Hsien-Chin Chiu, Yi-Jen Chan, The fabric enhancement-mode metamorphic InAlAs/InGaAs HEMT by Pt Schottky metal diffusion, Extended Abstracts of the 2003 International Conference on Solid State Devices and Materials, Tokyo, 2003, 664 pp. 664665.

37.Keun-Kwan Ryu, Sung-Chan Kim, Dan An, Jin-Koo Rhee, Highperformance CPW MMIC LNA Using GaAs-based Metamorphic HEMTs for 94-GHz Applications, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 56, No. 5, May 2010, pp. 1509_1513.

38.D. S. Romanovskiy1, S. A. Tarasov1, G.B. Galiev2, S.S. Pushkarev2 , Investigation of In0.7Ga0.3As/In0.7Al0.3As metamorphic HEMT-heterostructures by photoluminescence spectroscopy , Journal of Physics: Conference Series 541(2014)012080.

39.C. S. Whelan et al. High Frequency Power Metamorphic HEMT. - 2005 GaAs MANTECH Conf. Dig. Ppr., 2005.

40.И.С. Васильевский, А.Н. Виниченко , М.М. Грехов, В.П. Гладков, Н.И. Каргин, М.Н. Стриханов, Технология и электронные свойства PHEMT-квантовых ям AlGaAs/Iny(z)Ga1-y(z)As/GaAs с переменным профилем состава, Физика и техника полупроводников, 2014, том 48, вып. 9, стр. 1258-1264.

41.T.Nishida and C.T.Sah, «A physically based mobility model for MOSFET numerical simulation», IEEE Transactions on Electron Devices, vol. ED-34, pp. 310-319, 1987.

42.S.Selberherr, Analysis and Simulation of Semiconductor Devices. Vienna: Springer-Verlag, 1984.

43.C. Lombardi, S. Manzini, A. Saporito, and M. Vanzi, "A Physically Based Mobility Model for Numerical Simulation of Nonplanar Devices," IEEE Trans. on CAD, vol. 7, no. 11, pp. 1164-71, 1988.

44.C.T.Sah, P.C.H.Chan, C-K.Wang, K.L.Y.Sah, K.A.Yamakawaand, R.Lutwack, «Effect of zinc impurity in silicon solar-cell efficiency», IEEE Transactions on Electron Devices, vol. ED-28, pp.304-313, 1981.

45.G. Masetti, M. Severi, and S. Solmi, "Modeling of carrier mobility against carrier concentration in Arsenic-, Phosphorus- and Boron-doped Silicon," IEEE Trans. OnElectron Devices, vol. ED-30, pp. 764-69, 1983.

46.M. Caughey and R. E. Thomas, «Carrier mobilities in silicon empirically related to doping and field», Proceedings of the IEEE, vol. 52, pp. 2192-2193, 1967.

47.Jacobini, C. Canali, G. Ottaviani and A. A. Quaranta, «A review of some charge transport properties of silicon», Solid State Electronics, vol. 20, pp. 77-89, 1977.

48.H. S. Bennett and C. L.Wilson, "Statistical Comparisons of Data on BandGap Narrowingin Heavily Doped Silicon: Electrical and Optical Measurements," J. Appl. Phys., vol. 55, no. 10, pp. 3582-87, 1984.

49.J. W. Slotboom and H. C. de Graaff, "Measurements of Bandgap Narrowing in Si Bipolar Transistors," Solid-State Electron., vol. 19, pp. 857-62, 1976.

50.J. W. Slotboom and H. C. de Graaff, "Bandgap Narrowing in Silicon Bipolar Transistors," IEEE Trans. on Electron Devices, vol. ED-24, no. 8, pp. 112325, 1977.

51.J. W. Slotboom, "The pn-Product in Silicon," Solid-State Electron., vol. 20, pp. 279-83, 1977.

52. D. B. M. Klaassen, J.W. Slotboom, and H. C. de Graaff, "Unified apparent bandgap narrowing in n- and p-type Silicon," Solid-State Electronics, vol. 35, no. 2, pp. 125-29, 1992.

53.J. del Alamo, S. Swirhun, and R. M. Swanson, "Simultaneous measuring of hole lifetime, hole mobility and bandgap narrowing in heavily doped n-type Silicon," IEDM Tech. Digest, vol. Dec., pp. 290-93, 1985.

54.J. del Alamo, S. Swirhun, and R. M. Swanson, "Measuring and modeling minority carrier transport in heavily doped Silicon," Solid-State Electronics, vol. 28, no. 1, pp. 47-54, 1985.

55.S. E. Swirhun, Y.-H. Kwark, and R. M. Swanson, "Measurement of electron lifetime, electron mobility and bandgap narrowing in heavily doped p-type Silicon," IEDM Tech. Digest, vol. Dec., pp. 24-27, 1986.

56.S. E. Swirhun, J. A. del Alamo, and R. M. Swanson, "Measurement of hole-mobility in heavily doped n-type Silicon," IEEE Electron Device Letters, vol. EDL-7, no. 3, pp. 168-71, 1986.

57.J. del Alamo and R. M. Swanson, "Measurement of steady-state minority carrier transport parameters in heavily doped n-type Silicon," IEEE Trans. on Electron Devices, vol. ED-34, no. 7, pp. 1580-89, 1987.

58.J. G. Fossum, "Computer-aided numerical analysis of Silicon solar cells," Solid- State Electronics, vol. 19, pp. 269-77, 1976.

59.J. G. Fossum and D. S. Lee, "A physical model for the dependence of carrier lifetime on doping density in nondegenerate Silicon," Solid-State Electronics, vol. 25, no. 8, pp. 741-47, 1982.

60.J. G. Fossum, R. P. Mertens, D. S. Lee, and J. F. Nijs, "Carrier recombination and lifetime in highly doped Silicon," Solid-State Electronics, vol. 26, no. 6, pp. 569-76, 1983.

61.A. Schenk, "A model for the field and temperature dependence of Shockley-Read-Hall lifetimes in Silicon," Solid-State Electronics, vol. 35, no. 11, pp. 1585-96, 1992.

62.M. S. Tyagi and R. van Overstraeten, "Minority carrier recombination in heavilydoped Silicon," Solid-State Electronics, vol. 26, no. 6, pp. 577-97, 1983.

63.A.G. Aberle, S. Glunz, and W. Warta, "Impact of illumination level and oxide parameters on Shockley-Read-Hall recombination at the Si-SiO2 interface," J. Appl. Phys., vol. 71, no. 9, p. 4422.4431., 1992.

64.L. Huldt, N. G. Nilsson, and K. G. Svantesson, "The temperature dependence of band-to-band Auger recombination in silicon," Appl. Phys. Letters, vol. 35, no. 10,p. 776, 1979.

65.W. Lochmann and A. Haug, "Phonon-assisted Auger recombination in Si with direct calculation of the overlap integrals," Solid State Communications, vol. 35, pp. 553-56, 1980.

66.R. Hacker and A. Hangleiter, "Intrinsic upper limits of the carrier lifetime in silicon," Journal of Applied Physics, vol. 75, pp. 7570-2, 1994.

67.R. Stratton, "Diffusion of hot and cold electrons in semiconductor barriers," Phys.Rev., vol. 126, no. 6, pp. 2002-14, 1962.

68.K. Blotek, "Transport equations for electrons in two-valley semiconduc-tors,"IEEE Trans. on Electron Devices, vol. ED-17, no. 1, pp. 38-47, 1970.

69.A. Benvenuti, M. R. Pinto, J. W. M. Coughran, N. L. Schryer, C. U. Naldi, and G. Ghione, "Evaluation of the influence of convective energy in hbts using a fullyhydrodynamic model," in IEDM Tech. Digest, pp. 499-502, 1991.

70.S. Szeto and R. Reif, "A unified electrothermal hot-carrier transport model for silicon bipolar transistor simulation," Solid-State Electronics, vol. 32, no. 4, pp. 307-315, 1989.

71.D. Chen, Z. Yu, K.-C. Wu, R. Goosens, and R. W. Dutton, "Dual energy transport model with coupled lattice and carrier temperatures," in SISDEP-5, (Vienna), pp. 157-160, Sept. 1993.

72.Y. Apanovich, E. Lyumkis, B. Polsky, A. Shur, and P. Blakey, "Steady-state and transient analysis of submicron devices using energy balance and simplified hydrodynamic models," IEEE Transactions on CAD, vol. 13, pp. 702710, June 1994.

73.A. Benvenuti, F. Bonani, G. Ghione, C. U. Naldi, M. Karner, and K. Schaper, "Analysis of output ndr in power AlGaAs/GaAs hbts by means of a thermal-fully hydrodynamic model," in ISDRS 93 Proceedings, pp. 499-502, 1993.

74.Оболенский С.В., Китаев М.А. Отрицательная дифференциальная проводимость квазибаллистического полевого транзистора // Микроэлектроника. 2001. № 6. С. 459-465.

75.Оболенский С.В., Китаев М.А. Полевой транзистор с 30-nm затвором // Письма в ЖТФ. 2000. № 10. С. 13 -16.

76.H. Brech, T. Grave, T. Simlinger, S. Selberherr, «Optimization of Pseudo-morphic HEMT's Supported by Numerical Simulations», IEEE Trans. Electron Devices, vol. 44, N.11, pp. 1822-1828, 1998.

77.С.В. Калинин, А.С. Черкаев, В.Е. Зырянов, Е.А. Макаров «Моделирование нанотранзисторов в системе TCADSentaurus».-Новосибирск: Изд-воНГТУ, 2010.

78.A. G. Chynoweth, "Ionization rates for electrons and holes in Silicon," Phys. Rev.,vol. 109, no. 5, pp. 1537-40, 1958.

79.Y. Okuto and C. R. Crowell, "Threshold energy effects on avalanche breakdown voltage in semiconductor junctions," Solid-State Electronics, vol. 18, pp. 161-68, 1975.

80.T. Lackner, "Avalanche Multiplication in Semiconductors: A Modification of Chynoweth's Law," Solid-State Electronics, vol. 34, pp. 33-42, 1991.

81.S .J . Mason, "Power gain in feedback amplifiers," Trans. IRE Professional Group on Circuit Theory,vol. CT-1, no. 2, pp. 20-25,June 1954.

82.Шварц Н.З. Усилители СВЧ на полевых транзисторах. М.: Радио и связь, 1987. - 200 с.

83.В.Г. Мокеров, Л.И. Бабак, Ю.В. Федоров, М.В. Черкашин, Ф.И. Шеерман, А.С. Бугаев, А.Л. Кузнецов, Д.Л. Гнатюк Разработка комплекта монолитных малошумящих усилителей Х-диапазона на основе 0,15 мкм GaAs pHEMT-технологии, Доклады ТУСУРа, № 2 (22), часть 1, декабрь 2010, стр.106-117.

84.Keun-Kwan Ryu, Sung-Chan Kim, Dan An, Jin-Koo Rhee, Highperformance CPW MMIC LNA Using GaAs-based Metamorphic HEMTs for 94-GHz Applications, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 56, No. 5, May 2010, pp. 1509_1513.

85.Ю.В. Федоров, М.Ю. Щербакова, Д.Л. Гнатюк, Н.Г. Яременко, В.А. Страхов, HEMT нагетероструктурах In0,52Al0,48As/In0,53Ga0,47As/In0,52Al0,48As/InP спредельнойчастотойусиленияпомощностидо 323 ГГц, ДокладыТУСУРа, № 2 (22), часть 1, декабрь 2010, Стр.191-197.

86.J. H. Jang, S. Kim and I. Adesida, "Fabrication and characterization In-AlAs/InGaAs E/D-HEMT on InP Substrates",Solid State Electronics,pp. 852-856,2006.

87.J. H. Jang, S. Kim and I. Adesida, "Fabrication and characterization In-AlAs/InGaAs E/D-HEMT on InP Substrates",Solid State Electronics,pp. 852-856,2006.

88.K. L. Tan, 94-GHz 0.1-^m T-gate Low-Noise Pseudomorphic InGaAs HEMTs, IEEE Electron Device Letters, vol. 11, pp. 585-587, December 1990

89.J. Mateos, T. Gonzalez, D. Pardo, V. Hoel, H. Happy, and A. Cappy, "I m-proved Monte Carlo Algorithm for the Simulation of -Doped AlInAs/GaInAs HEMT's," IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 47, no. 1, pp. 250253, January 2000.

90.Gyan Prakash Pal, Anuj Kumar Shrivastav, HIGH ELECTRON MOBILITY TRANSISTOR (HEMT), International Journal of Scientific Research Engineering &Technology (IJSRET), Volume 1 Issue1 pp 043-046 March 2012.

91.] L. Shen, S. Heikman, B. Moran, R. Coffie, N.-Q. Zhang, D. Buttari, I. P. Smorchkova, S. Keller, S. P. DenBaars, and U. K. Mishra, AlGaN/AlN/GaN high-power microwave HEMT, Electron Device Lett. IEEE, vol. 22, no. 10, pp. 457-459, 2001.

92.Dispersive Effects in Microwave AlGaN/AlN/GaN HEMTs With Carbon-Doped Buffer S. Gustafsson, J.-T. Chen, J. Bergsten, U. Forsberg, M. Thor-sell, E. Janzen, and N. Rorsman, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 62, iss. 7, pp. 2162-2169, 2015.

93.Performance Enhancement of Microwave GaN HEMTs Without an AlN-exclusion Layer Using an Optimized AlGaN/GaN Interface Growth Process J. Bergsten, J.-T. Chen, S. Gustafsson, A. Malmros, U. Forsberg, M. Thor-sell, E. Janzen, and N. Rorsman IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 63, iss. 1, pp. 333-338, 2015.

94.Исследование поляризаций нитридных соединений (Al,Ga,AlGa)N и зарядовой плотности различных интерфейсов на их основе. И.А. Супрядкина, К.К. Абгарян, Д.И. Бажанов, И.В. Мутигуллин. Физика и техника полупроводников, 2013, том 47, вып. 12, сс. 1647-1652, 2013.

95.Growth and characteristics of Fe-doped GaN, S. Heikman, S. Keller, T. Mates, S.P. DenBaars, U.K. Mishra, Journal of Crystal Growth 248 (2003) 513-517.

96.Investigation of buffer traps in an AlGaN/GaN/Si high electron mobility transistor by backgating current deep level transient spectroscopy, M. Marso, M. Wolter, P. Javorka, P. Kordos, and H. Luth, APPLIED PHYSICS LETTERS, VOLUME 82, NUMBER 4, 633-635, 2003.

97.Physics-based simulation of buffer-trapping effects on slow current transients and current collapse in GaN field effect transistors, K. Horio, K. Yonemoto, H. Takayanagi, and H. Nakano, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 98, 124502(1-7), 2005.

98.Punch-Through in Short-Channel AlGaN/GaN HFETs, M. J. Uren, K. J. Nash, R. S. Balmer, T. Martin, E. Morvan, N. Caillas, S. L. Delage, D. Du-catteau, B. Grimbert, and J. C. De Jaeger, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 53, NO. 2, 2006, 395-398.

99.Physical Mechanism of Buffer-Related Current Transients and Current Slump in AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistors, K. HORIO and A.

NAKAJIMA, Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47, No. 5, 2008, pp. 3428-3433.

100. Peter A. Butler, William M. Waller, Michael J. Uren, Andrew Aller-man, Andrew Armstrong, Robert Kaplar, and Martin Kuball, Ohmic Contact-Free Mobility Measurement in Ultra-Wide Bandgap AlGaN/AlGaN Devices, IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 39, NO. 1, JANUARY 2018.

101. S. C. Binari, P. B. Klein, and T. E. Kazior, "Trapping effects in GaN and SiC microwave FETs," Proc. IEEE, vol. 90, pp. 1048-1058, 2002.

102. C. Roff, J. Benedikt, P. J. Tasker, D. J. Wallis, K. P. Hilton, J. O. Maclean, D. G. Hayes, M. J. Uren, and T. Martin, "Analysis of DC-RF Dispersion in AlGaN/GaN HFETs Using RF Waveform Engineering," IEEE Trans. Elec. Dev., vol. 56, pp. 13-19, Jan 2009.

103. N. Braga, R. Mickevicius, R. Gaska, M. S. Shur, M. A. Khan, and G. Simin, "Edge trapping mechanism of current collapse in III-N FETs," in Technical Digest - International Electron Devices Meeting, IEDM, 2004, pp. 815-818.

104. M. J. Uren, M. Silvestri, M. Gasar, G. A. M. Hurkx, J. A.Croon, J. Sosky, and M. Kuball, "Intentionally Carbon-Doped AlGaN/GaN HFETs," IEEE Electron Device Letters, vol. 35, no. 3, pp. 327-329, 2014.

105. M.J. Uren, M. Caesar, S. Karboyan, P. Moens, P. Vanmeerbeek, and M. Kuball, "Electric Field Reduction C-Doped AlGaN/GaN on Si High Electron Mobility Transistors, " IEEE Electron Device Letters, vol. 36, no. 8, pp. 826-828, 2015.

106. B. Rackauskas, M. J. Uren, S. Stoffels, M. Zhao, S. Decoutere, and M. Kuball, "Determination of the Self-Compensation Ratio of Carbon in AlGaN for HEMTs," IEEE Transaction on Electron Devices, vol. 65, no.53, pp. 1838-1843, 2018.

107. K. Horio, H. Onodera, and A. Nakajima, "Analysis of backside-electrode and gate-field-plate effects on buffer-related current collapse in

AlGaN/GaN high electron mobility transistors," Jap. Appl. Phys., vol. 109, p. 114508, Jun 2011.

108. S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars, and U. K. Mishra, "Growth of Fe doped semi-insulating GaN by metalorganic chemical vapor deposition," Appl. Phys. Lett., vol. 81, p. 439, 2002.

109. M. J. Uren, D. G. Hayes, R. S. Balmer, D. J. Wallis, K. P. Hilton, J. O. Maclean, T. Martin, C. Roff, P. McGovern, J. Benedikt, and P. J. Tasker, "Control of short-channel effects in GaN/AlGaN HFETs," in European Microwave Integrated Circuits Conference, ed, 2006, pp. 65-68.

110. C. Poblenz, P. Waltereit, S. Rajan, S. Heikman, U. K. Mishra, and J. S. Speck, "Effect of carbon doping on buffer leakage in AlGaN/GaN high electron mobility transistors," J. Vac. Sci. Technol., vol. B22, p. 1145, 2004.

111. E. Bahat-Treidel, F. Brunner, O. Hilt, E. Cho, J. Wurfl, and G. Tran-kle, "AlGaN/GaN/GaN: C Back-Barrier HFETs With Breakdown Voltage of Over 1 kV and Low R(ON) x A," IEEE Trans. Elec. Dev., vol. 57, pp. 30503058, Nov 2010.

112. J. B. Webb, H. Tang, S. Rolfe, and J. A. Bardwell, "Semi-insulating C-doped GaN and high-mobility AlGaN/GaN heterostructures grown by ammonia molecular beam epitaxy," Appl. Phys. Lett., vol. 75, pp. 953-955, Aug 1999.

113. J. L. Lyons, A. Janotti, and C. G. Van de Walle, "Carbon impurities and the yellow luminescence in GaN," Appl. Phys. Lett., vol. 97, p. 152108, 2010.

114. Deep-Level Characterization in GaN HEMTs-Part I: Advantages and Limitations of Drain Current Transient Measurements, D. Bisi, M. Meneghi-ni, C. de Santi, A. Chini, M. Dammann, P. Brückner, M. Mikulla, G. Me-neghesso, and Enrico Zanoni, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 60, NO. 10, OCTOBER 2013, 3166-3175.

115. Spatially-resolved spectroscopic measurements of Ec - 0.57 eV traps in AlGaN/GaN high electron mobility transistors, D. W. Cardwell,A. Sasi-

kumar, A. R. Arehart, S. W. Kaun, J. Lu, S. Keller, J. S. Speck, U. K. Mi-shra, S. A. Ringel, and J. P. Pelz1, APPLIED PHYSICS LETTERS 102, 193509 (2013).

116. Iron-induced deep-level acceptor center in GaN/AlGaN high electron mobility transistors: Energy level and cross section, M. Silvestri,M.J. Uren, and M. Kuball, APPLIED PHYSICS LETTERS 102, 073501 (2013).

117. Indranil Chatterjee, Michael J. Uren, Serge Karboyan, Alexander Pooth, Peter Moens, Abhishek Banerjee, and Martin Kuball,Lateral Charge Transport in the Carbon-Doped Buffer in AlGaN/GaN-on-Si HEMTs, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 64, NO. 3, MARCH 2017.

118. William M. Waller, Michael J. Uren, Kean Boon Lee, Peter A. Houston, David J. Wallis,Ivor Guiney, Colin J. Humphreys, Saurabh Pandey, Jan Sonsky, and Martin Kuball, Subthreshold Mobility in AlGaN/GaN HEMTs, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 63, NO. 5, MAY 2016.

119. Influence of Buffer Carbon Doping on Pulse and AC Behavior of Insulated-Gate Field-Plated Power AlGaN/GaN HEMTs, G. Verzellesi, L. Mo-rassi, G. Meneghesso, M. Meneghini, E. Zanoni, G. Pozzovivo, S. Lavanga, T. Detzel, O. Hâberlen, and G. Curatola, IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 35, NO. 4, APRIL 2014, 443-445.

120. S. Haffouz, H. Tang, J. A. Bardwell, et al., "AlGaN/GaN field effect transistors with C-doped GaN buffer layer as an electrical isolation template grown by molecular beam epitaxy," Solid-State Electron., vol. 49, no. 5, pp. 802-807, 2005.

121. S. Kato, Y. Satoh, H. Sasaki, et al., "C-doped GaN buffer layers with high breakdown voltages for high power operation AlGaN/GaN HFETs on 4-in Si substrates by MOVPE," J. Crystal Growth, vol. 298, pp. 831-834, Jan. 2007.

122. Z.-Q. Fang, B. Claflin, D. C. Look, et al., "Deep traps in AlGaN/GaN heterostructures studied by deep level transient spectroscopy: Effect of carbon concentration in GaN buffer layers," J. Appl. Phys., vol. 108, no. 6, pp. 063706-1-063706-6, 2010.

123. William M. Waller, Serge Karboyan, Michael J. Uren, Kean Boon Lee, Peter A. Houston,David J. Wallis, Ivor Guiney, Colin J. Humphreys, and Martin Kuball , Interface State Artefact in Long Gate-Length AlGaN/GaN HEMTs, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 62, NO. 8, AUGUST 2015.

124. M. R. Ramdani, M. Chmielowska, Y. Cordier, et al., "Effect of carbon doping on crystal quality, electrical isolation and electron trapping in GaN based structures grown silicon substrates," Solid-State Electron., vol. 75, pp. 86-92, Sep. 2012.

125. C. G. Van de Walle, J. Neugebauer, "First-principles calculations for defects and impurities: Applications to III-nitrides," J. Appl. Phys., vol. 95, p. 3851, 2004.

126. M. A. Reshchikov, H. Morko? , "Luminescence properties of defects in GaN," J. Appl. Phys., vol. 97, p. 061301, 2005.

127. Y. S. Puzyrev, T. Roy, M. Beck, B. R. Tuttle, R. D. Schrimpf, D. M. Fleetwood, S. T. Pantelides, "Dehydrogenation of defects and hot-electron degradation in GaN highelectron- mobility transistors," J. Appl. Phys., vol. 109, p. 034501, 2011.

128. Puzyrev et al., "Gate Bias Dependence of Defect-Mediated Hot-Carrier Degradation in GaN HEMTs," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 61, p. 1316, 2014.

129. K. Laaksonen, M. G. Ganchenkova, R. M. Nieminen, "Vacancies in wurtzite GaN and AlN," J. Phys.: Condens. Matter, vol. 21, p. 015803, 2009.

130. A. F. Wright, U. Grossner, "The effect of doping and growth stoichi-ometry on the core structure of a threading edge dislocation in GaN," Appl. Phys. Lett., vol. 73, p. 2751, 1998.

131. K. Leung, A. F. Wright, E. B. Stechel , "Charge accumulation at a threading edge dislocation in gallium nitride," Appl. Phys. Lett., vol. 74, p. 2495, 1999.

132. C. B. Soh, S. J. Chua, H. F. Lim, D. Z. Chi, W. Liu, S. Tripathy, "Identification of deep levels in GaN associated with dislocations," J. Phys.: Condens. Matter, vol. 16, no. 34, pp. 6305-6315, 2004.

133. O. Yastrubchak, T. Wosinski, A. Makosa, T. Figielski, S. Porowski, I. Grzegory, R. Czernecki, P. Perlin, "Capture kinetics at deep-level electron traps in GaN-based laser diode," Phys. Stat. Sol. (c), vol. 4, no. 8, p. 2878, 2007.

134. C. Wetzel, T. Suski, J. W. Ager III, E. R. Weber, E. E. Haller, S. Fischer and B. K. Meyer, R. J. Molnar, P. Perlin, "Pressure Induced Deep Gap State of Oxygen in GaN," Phys. Rev. Lett., vol. 78, p. 3923, 1997.

135. C. G. Van de Walle, "DX-center formation in wurtzite and zinc-blende AlxGaNxN," Phys. Rev. B, vol. 57, p. 2033, 1998.

136. J. L. Lyons, A. Janotti, C. G. Van de Walle, "Effects of carbon on the electrical and optical properties of InN, GaN, and AlN," Phys. Rev. B, vol. 89, p. 035204, 2014.

137. J. Baur, M. Kunzer, K. Maier, U. Kaufmann, J. Schneider, "Determination of the GaN/AIN band discontinuities via the ( -/0) acceptor level of iron," Material Science and Engineering, vol. B29, p. 61, 1995.

138. R. Heitz, P. Maxim, L. Eckey, P. Thurian, A. Hoffmann, and I. Bros-er, "Excited states of Fe3+ in GaN," Phys. Rev. B, vol. 55, no. 7, pp. 43824387, 1997.

139. J. Joh, J. A. del Alamo, "A Current-Transient Methodology for Trap Analysis for GaN High Electron Mobility Transistors," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 58, no. 1, pp. 132-140, 2011.

140. P. Hacke, T. Detchprohm, K. Hiramatsu, N. Sawaki, "Analysis of deep levels in n-type GaN by transient capacitance methods," J. Appl. Phys., vol. 76, p. 304, 1994.

141. P. Hacke, T. Detchprohm, K. Hiramatsu, N. Sawaki, "Analysis of deep levels in n-type GaN by transient capacitance methods," J. Appl. Phys., vol. 76, p. 304, 1994.

142. H. K. Cho, C. S. Kim, and C.-H. Hong, "Electron capture behaviors of deep level traps in unintentionally doped and intentionally doped n-type GaN," J. Appl. Phys., vol. 94, no. 3, pp. 1485,1489, 2003.

143. F. D. Auret, W. E. Meyer, L. Wu, M. Hayes, M. J. Legodi, B. Beaumont, P. Gibart, "Electrical characterisation of hole traps in n-type GaN," phys. stat. sol. (aa), vol. 201, no. 10, pp. 2271-2276, 2004.

144. D.C. Look, Z.-Q. Fang, B. Claflin, "Identification of donors, acceptors, and traps in bulklike HVPE GaN," J. Cryst. Growth, vol. 281, no. 1, pp. 143-150, 2005.

145. D. Johnstone, S. Biyikli, S. Dogan, Y. T. Moon, F. Yun, and H. Mor-ko?, "Comparison of deep levels in GaN grown by MBE, MOCVD, and HVPE," Proc. SPIE 5739, Light- Emitting Diodes: Research, Manufacturing, and Applications IX, 7, 2005.

146. A. R. Arehart, A. Corrion, C. Poblenz, J. S. Speck, U. K. Mishra, S. A. Ringel, "Deep level optical and thermal spectroscopy of traps in n-GaN grown by ammonia molecular beam pitaxy," Appl. Phys. Lett., vol. 93, no. 11, p. 112101, 2008.

147. A. R. Arehart, A. Sasikumar, S. Rajan, G. D. Via, B. Poling, B. Win-ningham, E. R. Heller, D. Brown, Y. Pei, F. Recht, U. K. Mishra, S. A. Ringel, "Direct observation of 0.57 eV trap-related RF output power reduction in AlGaN/GaN high electron mobility transistors," Solid-state Elec., vol. 80, pp. 19-22, 2013.

148. Michael J. Uren, Serge Karboyan, Indranil Chatterjee, Alexander Pooth, Peter Moens, Abhishek Banerjee, and Martin Kuball, Leaky Dielectric" Model for the Suppression of Dynamic RON in Carbon-Doped AlGaN/GaN HEMTs, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 64, NO. 7, JULY 2017

149. C.B. Soh, D.Z. Chi, A. Ramam, H.F. Lim, S.J. Chua, "Study of electrically active defects in n-GaN layer," Materials Science in Semiconductor Processing, vol. 4, no. 6, pp. 595- 600, 2001.

150. P. Kamyczek, E. Placzek-Popko, Vl. Kolkovsky, S. Grzanka, R. Czer-necki, "A deep acceptor defect responsible for the yellow luminescence in GaN and AlGaN," J. Appl. Phys, vol. 111, no. 11, p. 113105, 2012.

151. J. L. Lyons, A. Janotti, C.G. Van de Walle, "Carbon impurities and the yellow luminescence in GaN," Appl. Phys. Lett., vol. 97, no. 15, p. 152108, 2010.

152. M. Meneghini, I. Rossetto, D. Bisi, A. Stocco, A. Chini, A. Pantellini, C. Lanzieri, A. Nanni, G. Meneghesso, E. Zanoni, "Buffer Traps in Fe-doped AlGaN/GaN HEMTs: Investigation of the Physical Properties Based on Pulsed and Transient Measurements," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 61, no. 12, p. 4070, November 2014.

153. H. K. Cho, K. S. Kim, C.-H. Hong, and H. J. Lee, "Electron traps and growth rate of buffer layers in unintentionally doped GaN," J. Crystal Growth, vol. 223, p. 38, 2001.

154. U. Honda, Y. Yamada, Y. Tokuda, K. Shiojima, "Deep levels in n-GaN Doped with Carbon Studied by Deep Level and Minority Carrier," J. J. Appl. Phys., vol. 51, p. 04DF04, 2012.

155. G. Meneghesso, M. Meneghini, D. Bisi, R. Silvestri, A. Zanandrea, O. Hilt, E. Bahat- Treidel, F. Brunner, A. Knauer, J. Wuerfl, E. Zanoni, "GaN-Based Power HEMTs: Parasitic, Reliability and High Field Issues," ECS Transactions, vol. 58, p. 187, 2013.

156. Z.-Q. Fang, B. Claflin, D. C. Look, D. S. Green, R. Vetury, "Deep traps in AlGaN/GaN heterostructures studied by deep level transient spec-troscopy: Effect of carbon concentration in GaN buffer layers," J. Appl. Phys, vol. 108, p. 063706, 2010.

157. A. Armstrong, A. R. Arehart, B. Moran, S. P. DenBaars, U. K. Mi-shra, "Impact of carbon on trap states in n-type GaN grown by metalorganic chemical vapor," Appl. Phys. Lett., vol. 84, p. 374, 2004.

158. P. Gamarra, C. Lacam, M. Tordjman, J. Splettstosser, B. Schauwecker, M. -A. di Forti- Poisson, "Optimisation of carbon doped buffer layer for AlGaN/GaN HEMT devices", Journal of Crystal Growth, vol. 414, pp. 232236, 2015.

159. M. J. Uren, J. Moreke and M. Kuball, "Buffer Design to Minimize Current Collapse in GaN/AlGaN HFETs," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 59, no. 12, pp. 3327-3332, Dec. 2012.

160. Effects of acceptors in a Fe-doped buffer layer on breakdown characteristics of AlGaN/GaN high electron mobility transistors with a high-k passivation layer, Y. Kawada, H. Hanawa, and K. Horio, Japanese Journal of Applied Physics 56, 108003 (2017).

161. S. Karmalkar and U. K. Mishra, IEEE Trans. Electron Devices 48, 1515 (2001).

162. William M. Waller, Mark Gajda, Saurabh Pandey, Johan J. T. M. Donkers, David Calton, Jeroen Croon, Jan Sonsky, Michael J. Uren, and Martin Kuball, Control of Buffer-Induced Current Collapse in AlGaN/GaN HEMTs Using SiNx Deposition, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 64, NO. 10, OCTOBER 2017.

163. H. Onodera and K. Horio, Semicond. Sci. Technol. 27, 085016 (2012).

164. H. Hanawa and K. Horio, Phys. Status Solidi A 211, 784 (2014).

165. H. Hanawa, H. Onodera, A. Nakajima, and K. Horio, IEEE Trans. Electron Devices 61, 769 (2014).

166. J. Hu, S. Stoffels, S. Lenci, G. Groeseneken, and S. Decoutere, IEEE Electron Device Lett. 37, 310 (2016).

167. Y. S. Puzyrev, R. D. Schrimpf, D. M. Fleetwood, and S. T. Pantelides, Appl. Phys. Lett. 106, 053505 (2015).

168. R. Tsurumaki, N. Noda, and K. Horio, Microelectron. Reliab. 73, 36 (2017).

169. Y. Kawada, H. Hanawa, and K. Horio, Proc. TechConnect World Conf., 2017, Vol. 4, p. 31.

170. D. Bisi, A. Stocco, I. Rossetto, M. Meneghini, F. Rampazzo, A. Chini, F. Soci, A. Pantellini, C. Lanzieri, P. Gamarra, C. Lacam, M. Tordjman, M.-a. di Forte-Poisson, D. De Salvador, M. Bazzan, G. Meneghesso, and E. Za-noni, Effects of buffer compensation strategies on the electrical performance and RF reliability of AlGaN/GaN HEMTs, Microelectronics Reliability 55 (2015), no. 9-10, 1662-1666.

171. W. J. Moore, J. A. Freitas, G. C B Braga, R. J. Molnar, S. K. Lee, K. Y. Lee, and I. J. Song, Identification of Si and O donors in hydride-vapor-phase epitaxial GaN, Applied Physics Letters 79 (2001), no. 16, 2570-2572.

172. Stephen W. Kaun, Peter G. Burke, Man Hoi Wong, Erin C H Kyle, Umesh K. Mishra, and James S. Speck, Effect of dislocations on electron mobility in AlGaN/GaN and AlGaN/AlN/GaN heterostructures, Applied Physics Letters 101 (2012), 262102.

173. Stephen W Kaun, Man Hoi Wong, Umesh K Mishra, James S Speck, and Hoi Wong, Correlation between threading dislocation density and sheet resistance of AlGaN/AlN/GaN heterostructures grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy, Applied Physics Letters 100 (2012), no. 26, 262102.

174. R. Dimitrov, A. Mitchell, L. Wittmer, O. Ambacher, M. Stutzmann, J. Hilsenbeck, and W. Rieger, Comparison of N-face and Ga-face AlGaN/GaN-Based High Electron Mobility Transistors Grown by Plasma-Induced Molecular Beam Epitaxy, Japanese Journal of Applied Physics 38 (1999), no. Part 1, No. 9A, 4962-4968.

175. D. F. Storm, D. S. Katzer, D. A. Deen, R. Bass, D. J. Meyer, J. A. Roussos, S. C. Binari, T. Paskova, E. A. Preble, and K. R. Evans, Proximity effects of beryllium-doped GaN buffer layers on the electronic properties of

epitaxial AlGaN/GaN heterostructures, Solid-State Electronics 54 (2010), no. 11, 1470-1473.

176. A. Y. Polyakov, N. B. Smirnov, A. V. Govorkov, T. G. Yugova, A. V. Markov, A. M. Dabiran, A. M. Wowchak, B. Cui, J. Xie, A. V. Osinsky, P. P. Chow, and S. J. Pearton, Electrical properties of GaN (Fe) buffers for Al-GaNGaN high electron mobility transistor structures, Applied Physics Letters 92 (2008), no. 4, 1-4.

177. In-Hwan Lee, Alexander Y. Polyakov, Nikolai B. Smirnov, Cheol-Koo Hahn, and S. J. Pearton, Spatial location of the Ec-0.6 eV electron trap in AlGaN/GaN heterojunctions, Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena 32 (2014), no. 5, 050602.

178. Alexander Y. Polyakov and In Hwan Lee, Deep traps in GaN-based structures as affecting the performance of GaN devices, Materials Science and Engineering R: Reports 94 (2015), 1-56.

179. Olle Axelsson, Sebastian Gustafsson, Hans Hjelmgren, Niklas Rors-man, Herve Blanck, Jorg Splettstoesser, Jim Thorpe, Thomas Roedle, and Mattias Thorsell, Application relevant evaluation of trapping effects in Al-GaN/GaN HEMTs with Fe-doped buffer, IEEE Transactions on Electron Devices 63 (2016), no. 1, 326-332.

180. V. Desmaris, M. Rudzinski, N. Rorsman, P.R. Hageman, P.K. Larsen, H. Zirath, T.C. Rodle, and H.F.F. Jos, Comparison of the DC and Microwave Performance of AlGaN/GaN HEMTs Grown on SiC by MOCVD With Fe-Doped or Unintentionally Doped GaN Buffer Layers, IEEE Transactions on Electron Devices 53 (2006), no. 9, 2413-2417.

181. A. Fariza, A. Lesnik, S. Neugebauer, M. Wieneke, J. Hennig, J. Blas-ing, H. Witte, A. Dadgar, and A. Strittmatter, Leakage currents and Fermi-level shifts in GaN layers upon iron and carbon-doping, Journal of Applied Physics 122 (2017), 025704.

182. A. F. Wright, Substitutional and interstitial carbon in wurtzite GaN, Journal of Applied Physics 92 (2002), no. 5, 2575-2585.

183. C Koller, G Pobegen, C Ostermaier, and D Pogany, Evidence of defect band in carbon-doped GaN controlling leakage current and trapping dynamics, Electron Devices Meeting (IEDM), 2017 IEEE International, 2017, pp. 749-752.

184. Christian Koller, Gregor Pobegen, Clemens Ostermaier, Martin Huber, and Dionyz Pogany, The interplay of blocking properties with charge and potential redistribution in thin carbon-doped GaN on n-doped GaN layers, Applied Physics Letters 111 (2017), no. 3, 1-6.

185. Comparison of C-doped AlN/GaN HEMTs and AlN/GaN/AlGaN double heterostructure for mmW applications, R. Kabouche, J. Derluyn, R. Pusche, S. Degroote, M. Germain, R. Pecheux, E. Okada, M. Zegaoui, and F. Medjdoub, Conference: 2018 13 th European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC), September 2018.

186. T. Huang, J. Bergsten, M. Thorsell, and N. Rorsman, "Small- and Large-Signal Analyses of Dierent Low-Pressure-Chemical-Vapor-Deposition SiNx Passivations for Microwave GaN HEMTs," IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 65, iss. 3, pp. 908-914, 2018.

187. Analysis of breakdown voltage of field-plate AlGaN/GaN HEMTs as affected by buffer layer's acceptor density, Shinya Akiyama, Masahiro Kon-do, Leona Wada, and Kazushige Horio, Japanese Journal of Applied Physics 58, 068003 (2019).

188. Мартынов Я.Б., Синкевич В.Ф., Лавинный пробой и лавинно-инжекционная неустойчивость в AlGaN-GaN полевых транзисторах, Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2018. Т. 1. С. 53-57.

189. Kozlov N.A., Sinkevitch V.F., Vashchenko V.A. "Isothermal current instability and local breakdown in GaAs FET", Electron. Lett. 28:12651267, 1992.

190. Y. B. Martynov, A. S. Tager «Isothermal electric breakdown in MES-FET's and MODFET's», 19'th Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits, Stockholm, Sweden, May 21-24, 1995.

191. N. A. Kozlov, Y. B. Martynov, V. F. Sinkevitch, A. S. Tager, V. A. Vashchenko «Negative differential conductivity and isothermal drain breakdown of GaAs MESFET's», IEEE Transactions on Electron Devices, v. ED-43, no. 4, p. 513-518, 1996.

192. O. Ambacher, J. Smart, J. R. Shealy, N. G. Weimann, K. Chu, M. Murphy,W. J. Scha_, L. F. Eastman, R. Dimitrov, L. Wittmer, M. Stutz-mann,W. Rieger, and J. Hilsenbeck, Two-dimensional electron gases induced by spontaneous and piezoelectric polarization charges in N- and Ga-face Al-GaN/GaN heterostructures, Journal of Applied Physics 85 (1999), no. 6, 3222.

ПРИЛОЖЕНИЕ: АКТ ВНЕДРЕНИЯ

"У АЮ"

Проректор по учебной работе МИЭТ

о учебной работе МИЭ1 Ч-Ч / Игнатова И.Г.

20 г.

V

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Тхан Пьо Чжо

Настоящим актом подтверждается, что методики приборно-технологического моделирования НЕМ Г транзисторных структур на арсениде галлия ОаЛэ и нитриде галлия GaN. полученные в ходе работы над кандидатской диссертацией Тхан Пьо Чжо «Приборно-технологическое моделирование свойств мощных СВЧ транзисторов с высокой подвижностью электронов на основе гетероструктур ОаАз/АЮаАзЛгЮаАБ с одним и двумя дельта-слоями и гетероструктурных GaN транзисторов с буферным слоем, легированным железом 17е и углеродом С», использованы на кафедре КФН при модернизации учебной дисциплины «Компьютерное моделирование полупроводниковых наноструктур»:

1. Была создана новая лабораторная работа «Моделирование полевого транзистора Шоттки на гетероструктуре типа С1 а А я/ А10 аЛ и/О а А я »

2. Была создана новая лабораторная работа «Моделирование полевого транзистора как элемента нелинейного преобразования высокочастотных сигналов».

образовательной программы бакалавриата по профилю «Квантовые приборы и наноэлектроники, направление подготовки 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника».