Изучение влияния температуры на параметры насыщения и стабильность легированных образцов GaN:Si

Кристина Сергеевна Сохань

doi:10.52575/2687-0959-2025-57-2-125-130

Авторы

Кристина Сергеевна Сохань Белгородский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.52575/2687-0959-2025-57-2-125-130

Ключевые слова:

галлиевый нитрид, легирование, насыщение, стабильность, доноры, акцепторы

Аннотация

В статье рассматривается влияние легирования галлия нитрида (GaN) кремнием (Si) на его электрические свойства и стабильность при различных температурах. Обсуждаются основные аспекты теоретической основы, включая формулы для расчета концентрации носителей заряда и подвижности, а также влияние температуры на эти параметры. Результаты исследования могут способствовать более глубокому пониманию поведения легированных полупроводников и их применению в современных технологиях.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биография автора

Кристина Сергеевна Сохань, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

аспирант кафедры теоретической и экспериментальной физики, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия
E-mail: 1006964@bsuedu.ru
ORCID: 0009-0001-8691-1010

Библиографические ссылки

Список литературы

Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников. М.: Наука; 1978. 619 с.

Алешкин В.Я., Бурдейный Д.И. Временная динамика примесной фотопроводимости в n-GaAs и n-InP. Физика и техника полупроводников. 2021;56;3:883–887.

Гусев А.В., Лебедев В.Н. Полупроводниковые материалы и их применение в электронике. М.: Энергия; 1985. 320 с.

Баранов А.Н., Костюков В.Н. Физические основы полупроводниковой электроники. М.: Радио и связь; 2002. 480 с.

Porowski S., Grzegory I. Thermodynamical properties of III–V nitrides and crystal growth of GaN at high N2 pressure. Journal of Crystal Growth. 1997;178;№1-2:174–188.

Ларионов А.В., Федоров В.П. Основы физики полупроводников. М.: Высшая школа; 2008. 368 с.

Михайлов А.И., Сорокин Б.А. Полупроводниковые приборы. М.: Энергия; 1984. 256 с.

Петров В.Н., Сидоров И.В. Современные технологии в полупроводниковой электронике. М.: Научный мир; 2010. 512 с.

Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука; 1979. 416 с.

Сигов А.С., Щука А.А. Наноэлектроника. М.: Издательство Юрайт; 2019. 297 с.

Дорофеев С.Г., Кононов Н.Н., Бубенов С.С. Прыжковая проводимость Мотта и Эфроса-Шкловского в пленках из наночастиц Si, легированных фосфором и бором. Физика и техника полупроводников. 2022;56;2:204–212.

Грушко Н.С., Логинова Е.А., Потанахина Л.Н. Подвижность и механизмы рассеяния в структурах на основе InGaN Известия вузов. Сер. Матер. электронной техники. 2006;№1:68–72.

Марков Л.К., Смирнова И.П., Павлюченко А.С., Кукушкин М.В., Васильева Е Д., Черняков А.Е., Усиков А.С. Сравнение свойств светодиодных кристаллов AlGaInN вертикальной и флип-чип конструкции с использованием кремния в качестве платы-носителя. Физика и техника полупроводников. 2013;47(3):386–391.

Tanaka T., Takano K., Mishima T., Kohji Y., Otoki Y., Meguro T. GaN epitaxial wafers for high breakdown voltage RF transistor applications Hitachi Cable Review. 2005;24:11–14.

Мынбаева М.Г., Головатенко А.А., Печников А.И., Лаврентьев А.А., Мынбаев К.Д., Николаев В.И. Особенности хлорид-гидридной эпитаксии нитридных материалов на подложке кремния. Физика и техника полупроводников. 2014;48(11):1573–1577.

Волчёк В.С., Стемпицкий В.Р. Оптимизация конструкции AlGaN/GaN HEMT, обеспечивающая снижение влияния эффекта саморазогрева с использованием теплоотводящих элементов на основе графена Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы : 11-я Всерос. конф., Москва, 1–3 февр. 2017 г. : тез. докл. / Мос. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, Физ.-техн. ин-т им. А. Ф. Иоффе Рос. акад. наук: 122–123.

Романов А.С., Филиппов С.В. Полупроводниковые наноструктуры: физика и технологии. М.: Физматлит; 2015. 400 с.

Gangwani P., Pandey S., Haldar S., Gupta M., Gupta R.S. Polarization dependent analysis of AlGaN/GaN HEMT for high power applications. Solid-state electronics. 2007;51;№1:130–135.

Mavroidis C., Harris J.J., Kappers M.J., Humphreys C.J., Bougrioua Z. Detailed interpretation of electron transport in n-GaN Journal of applied physics. 2003; 93; № 11 : 9095–9103.

Porowski S., Grzegory I. Thermodynamical properties of III–V nitrides and crystal growth of GaN at high N2 pressure. Journal of Crystal Growth. 1997; 178;№1-2:174–188.

References

Anselm A.I. Introduction to the Theory of Semiconductors. Moscow: Science; 1978. 619 с. (In Russ.)

Aleshkin VYa., Burdeyny DI. Time dynamics of impurity photoconductivity in n-GaAs and n-InP Physics and technology of semiconductors. 2021;56;3:883–887. (In Russ.)

Gusev AV., Lebedev VN. Semiconductor materials and their application in electronics. Moscow: Energy; 1985. 320 с. (In Russ.)

Baranov AN., Kostyukov VN. Physical foundations of semiconductor electronics. Moscow: Radio and communication; 2002. 480 с. (In Russ.)

Porowski S., Grzegory I. Thermodynamical properties of III–V nitrides and crystal growth of GaN at high N2 pressure. Journal of Crystal Growth. 1997;178;№1-2:174–188.

Larionov AV., Fedorov VP. Fundamentals of Semiconductor Physics. Moscow: Higher School; 2008. 368 с. (In Russ.)

Mikhailov AI., Sorokin BA. Semiconductor devices. M.: Energy; 1984. 256 с. (In Russ.)

Petrov VN., Sidorov IV. Modern technologies in semiconductor electronics. Moscow: Scientific world; 2010. 512 с. (In Russ.)

Shklovsky BI., Efros AL. Electronic properties of doped semiconductors. Moscow: Science; 1979. 416 с. (In Russ.)

Sigov AS., Shchuka AA. Nanoelectronics. M.: Yurayt Publishing House; 2019. 297 с. (In Russ.)

Dorofeev S.G., Kononov N.N., Bubenov S.S. Mott and Efros-Shklovsky hopping conductivity in films of Si nanoparticles doped with phosphorus and boron Physics and technology of semiconductors. 2022;56;2:204–212. (In Russ.)

Grushko NS., Loginova EA., Potanakhina L.N. Mobility and scattering mechanisms in InGaN-based structures News of universities. Series. Materials of electronic engineering. 2006;№1:68– 72. (In Russ.)

Markov L.K., Smirnova I.P., Pavlyuchenko A.S., Kukushkin M.V., Vasilyeva E.D., Chernyakov AE., Usikov AS. Comparison of the properties of AlGaInN LED crystals of vertical and flip-chip design using silicon as a carrier board. Physics and technology of semiconductors. 2013;47(3):386–391. (In Russ.)

Tanaka T., Takano K., Mishima T., Kohji Y., Otoki Y., Meguro T. GaN epitaxial wafers for high breakdown voltage RF transistor applications Hitachi Cable Review. 2005;24:11–14.

Mynbaeva MG., Golovatenko AA., Pechnikov AI., Lavrentiev AA., MynbaevKD., Nikolaev VI. Features of chloride-hydride epitaxy of nitride materials on a silicon substrate. Physics and Engineering of Semiconductors. 2014;48(11):1573–1577. (In Russ.)

Volchek VS., Stempitsky VR. Optimization of the AlGaN/GaN HEMT design, providing a decrease in the influence of the self-heating effect using heat-sinking elements based on graphene Gallium, indium and aluminum nitrides - structures and devices: 11th All-Russian Conf., Moscow, February 1-3, 2017: report summary / Lomonosov Moscow State University, Ioffe Phys.-Tech. Institute of Russian Academy of Sciences : 122–123. (In Russ.)

Romanov AS., Filippov SV. Semiconductor nanostructures: physics and technology. Moscow: Fizmatlit; 2015. 400 с. (In Russ.)

Mavroidis C., Harris JJ., Kappers MJ., Humphreys CJ., Bougrioua Z. Detailed interpretation of electron transport in n-GaN Journal of applied physics. 2003;93;№ 11:9095–9103.

Gangwani P., Pandey S., Haldar S., Gupta M., Gupta R.S. Polarization dependent analysis of AlGaN/GaN HEMT for high power applications. Solid-state electronics. 2007;51;№1:130–135.