Al 0.3 Ga 0.7 N/GaN HEMT Yapısı için QMSA Metodu Uygulanması

Bu çalışmada, Al0.3Ga0.7N/GaN yüksek elektron mobiliteli transistör (HEMT) yapısı, metal-organik buhar fazlı epitaksi (MOVPE) kullanılarak safir (Al2O3) bir alttaş üzerinde büyütülmüş, elektron taşıma ve manyetik taşıma özellikleri incelenmiştir. Özdirenç 20-350 K sıcaklık aralığında ölçülmüştür. Hall hareketliliği ve Hall taşıyıcı konsantrasyonu, 0-1,5 T manyetik alan aralığında ve aynı sıcaklık aralığında ölçülmüştür. Manyetik taşıma özellikleri, kantitatif hareketlilik spektrum analizi (QMSA) kullanılarak analiz edilmiştir. 2DEG ve 3DEG taşıma mekanizmaları QMSA sonuçları ile birbirinden ayrılmıştır.
Anahtar Kelimeler:

GaN, HEMT, AlGaN, QMSA, Hall, Mobilite

Application of QMSA Method for Al 0.3 Ga 0.7 N/GaN HEMT Structure

In this study, Al 0.3 Ga 0.7 N/GaN high electron mobility transistor (HEMT) structure is grown on a sapphire (Al2O3) substrate by using metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE), and its electron transport and magnetic transport properties are investigated. Resistivity is measured in the 20-350 K temperature range. Hall mobility and Hall carrier concentration are measured in the 0-1.5 T magnetic field range and the same temperature range. Magnetic transport properties are analyzed using quantitative mobility spectrum analysis (QMSA). 2DEG and 3DEG transport mechanisms are separated by using QMSA results.

___

  • H. M. Milchberg, R. R. Freeman, S. C. Davey, and R. M. More. (1988). Resistivity of a Simple Metal from Room Temperature to 106 K. Phys. Rev. Lett. 61, 2364
  • Bulbul, M. M., Smith, S. R. P., Obradovic, B., Cheng, T. S. And Foxon, C. T., (2000). Raman spectroscopy of optical phonons as a probe of GaN epitaxial layer structural quality. Eur. Phys. J. B, 14(3), 423-429.
  • Erol, M., (2000). Temperature dependence of transport characteristics of wurtzite GaN epilayers. Czech. J. Phys., 50(5), 665-670.
  • Bulutay, C., Ridley, B. K. And Zakhleniuk, N. A., (2000). Comparative analysis of zinc-blende and wurtzite GaN for full-band polar optical phonon scattering and negative differential conductivity. Appl. Phys. Lett., 77(17), 2707-2709.
  • Bulutay, C., Ridley, B. K. And Zakhleniuk, N. A., (2000). Full-band polar optical phonon scattering analysis and negative differential conductivity in wurtzite GaN. Phys. Rev. B, 62(23), 15754-15763.
  • Gokden, S., (2007). The analysis of scattering mechanisms in GaN by relaxation time approximation and the comparison by the transport to quantum scattering time ratios. Eur. Phys. J. -Appl. Phys., 38(2), 141-145.
  • Yu, H., Ozturk, M. K., Ozcelik, S. And Ozbay, E., (2006). A study of semi-insulating GaN grown on AlN buffer/sapphire substrate by metalorganic chemical vapor deposition. J. Cryst. Growth, 293(2), 273-277.
  • Ozbay, E., Biyikli, N., Kimukin, I., Kartaloglu, T., Tut, T. And Aytur, O., (2004). High-performance solar-blind photodetectors based on AlxGa1-xN heterostructures. IEEE J. Selected Topics Quant. Electron., 10(4), 742-751.
  • Zanato, D., Gokden, S., Balkan, N., Ridley, B. K. And Schaff, W. J., (2004). The effect of interface-roughness and dislocation scattering on low temperature mobility of 2D electron gas in GaN/AlGaN. Semicond. Sci. Technol., 19(3), 427-432.
  • Balkan, N., Arikan, M. C., Gokden, S., Tilak, V., Schaff, B. And Shealy, R. J., (2002). Energy and momentum relaxation of hot electrons in GaN/AlGaN. J. Phys – Condens. Matter, 14(13), 3457-3468.
  • Lee, S. Y., Cetiner, B. A., Torpi, H., Cai, S. J., Li, J., Alt, K., Chen, Y. L., Wen, C. P., Wang, K. L. And Itoh, T., (2001). An X-band GaN HEMT power amplifier design using an artificial neural network modeling technique. IEEE Trans. Electron. Dev., 48(3), 495-501.
  • Feng, Z. H., Zhou, Y. G., Cai, S. J. And Lau, K. M., (2004). Enhanced thermal stability of the two-dimensional electron gas in GaN/AlGaN/GaN heterostructures by Si3N4 surface-passivation-induced strain solidification. Appl. Phys. Lett., 85(22), 5248-5250.
  • Xing, H., Keller, S., Wu, Y. –F., McCarthy, L., Smorchkova, I. P., Buttari, D., Coffie, R., Green, D. S., Parish, G., Heikman, S., Shen, L., Zhang, N., Xu, J. J., Keller, B. P., DenBaars, S. P. And Mishra, U. K., (2001). Gallium nitride based transistors. J. Phys. -Condens. Matter, 13(32), 7139-7158.
  • Shen, L., Heikman, S., Moran, B., Coffie, R., Zhang, N. –Q., Buttari, D., Smorchkova, I. P., Keller, S., DenBaars, S. P. And Mishra, U. K., (2001). AlGaN/AlN/GaN high-power microwave HEMT. IEEE Electr. Device Lett., 22(10), 457-459.
  • Balmer, R. S., Hilton, K. P., Nash, K. J., Uren, M. J., Wallis, D. J., Wells, A., Missous, M. And Martin, T., (2003). AlGaN/GaN microwave HFET including a thin AlN carrier exclusion layer. Phys. Stat. Sol. (c), 0(7): 2331-2334.
  • Smorchkova, I. P., Keller, S., Heikman, S., Elsass, C. R., Heying, B., Fini, P.,Speck, J. S. And Mishra, U. K., (2000). Two-dimensional electron-gas AlN/GaN heterostructures with extremely thin AlN barriers. Appl. Phys. Lett., 77(24), 3998-4000.
Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Başlangıç: 2010
  • Yayıncı: Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Bazı Magnezyum Alaşımlarında Sürünme Hızı, Termal İletkenlik ve Karışım Entalpisi Arasındaki İlişkinin İncelenmesi

Yiğit TÜRE

Ag/pentasen/Cu MIM Yapısının Optoelektronik Özelliklerinin İncelenmesi

Fatih ÜNAL

Kilis'te Sebze Olarak Tüketilen Erodium cicutarium (L.) L'Hér.'un Metanol Ekstraktının Antioksidan ve Antibakteriyal Aktiviteleri, Fenolik Bileşimi ile Aroma Bileşiklerinin Belirlenmesi

Filiz UÇAN TÜRKMEN, Gülcan KOYUNCU, Fatma Esen SARIGÜLLÜ ÖNALAN, Ümit Haydar EROL

Farklı Malathion Konsantrasyonlarının Kültürel Koşullarda Alg Büyümesi Üzerine Etkileri

Elif SOYLU, Bengü TEMİZEL

Yeni Geliştirilmiş Tam Tahıl Çerezinin Kahvaltıya Alternatif Olma Potansiyelinin Araştırılması

Seher SERIN, Betül BAY YILMAZ

Batı Karadeniz Bölgesinde Yetişen Türk Fındığı (Corylus colurna L.) Popülasyonlarının Anaç Özellikleri Bakımından Morfometrik Çeşitliliği

Ali İSLAM, Sezgin AYAN, Ali TURAN, Muharrem YILMAZ, Selim KARAGOL, Salih ÇOLAK

İki Farklı Vermikültürün Marul (Lactuca sativa L.) Bitkisinin Gelişimi Üzerindeki Etkisi

Tuğba ÖZBUCAK, Selahattin ÖZBUCAK, İrem ÖZBUCAK, Alptekin ARISOY

Kolesterik Sıvı Kristal - Polimer Liflerinin Elektro-eğirme Yöntemi ile Üretilmesi ve İncelenmesi

Mervenur KILIÇ, Mustafa CAN, Nejmettin AVCI, Atilla Eren MAMUK

Başkalaşabilen Sabit Kanatlı bir İnsansız Hava Aracında Sivrilen Kanat Ucunun Yanal ve Yön Kararlılık Katsayılarına Etkisi

Tuğrul OKTAY, Yüksel ERASLAN

Momordica charantia L. etanol ekstraktı içeren yenilebilir metilselüloz filmlerin fonksiyonel özelliklerinin karakterizasyonu

Selin KALKAN, Mustafa OTAĞ, Mehmet Soner ENGİN