铝氧化物（Al2O3）/InGaN金属-绝缘体-半导体电容器中铟成分依赖性的评估

《physica status solidi (a)– applications and materials science》：Evaluation of Indium Composition Dependence on Al2O3/InGaN Metal–Insulator–Semiconductor Capacitance

氮化镓（InGaN）作为6G通信高频高功率器件沟道材料的研究。采用金属有机化学气相沉积法制备Al?O?/InGaN/n-GaN MIS电容器，发现760℃生长的InGaN（8% In）晶格弛豫最轻微，表面形貌最优，适用于器件制造；温度低于723℃时In含量增加但表面恶化并出现三维生长，导致界面态密度上升。该研究验证了InGaN在6G通信器件中的应用潜力。

　　

摘要

InGaN具有独特的材料特性，有望成为高频和高功率电子设备的通道材料，以实现下一代6G通信。通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术，研究了在不同InGaN生长温度下制备的Al₂O₃/InGaN/n-GaN金属-绝缘体-半导体（MIS）电容器。在最高生长温度760?°C下制备的InGaN层含有8%的In元素，且未观察到晶格弛豫现象。随着InGaN生长温度的降低，In元素含量和晶格弛豫率均有所增加。原子力显微镜分析表明，当InGaN生长温度降至723?°C以下时，表面形貌会显著恶化。此外，在最低生长温度693?°C下制备的InGaN层中观察到了三维生长现象。相反，在760?°C下生长的InGaN能够保持适合器件制造的平坦表面和原子级精度。使用在760?°C下沉积的InGaN制备的Al₂O₃/InGaN MIS电容器的界面态密度（D_it）估计位于导带附近，介于12次方到13次方的范围内。这些结果表明InGaN作为器件通道材料的潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。