KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Politeknik Dergisi / 2020 / Cilt: 23 - Sayı: 3

MOCVD ile Büyütülen Al0.3Ga0.7N/GaN HEMT'nin Yapısal, Optik ve Elektriksel Özelliklerinin Araştırılması

Investigation of structural, optical and electrical properties of Al0.3Ga0.7N/GaN HEMT grown by MOCVD

A. Kürşat BİLGİLİ
Ömer AKPINAR
M. Kemal ÖZTÜRK
Süleyman ÖZÇELİK
Ekmel ÖZBAY
Sayfa
687–696
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

En düşük sıcaklık değerinde (25 K) sırasıyla 5.19x1015 1/cm3 ve 6579 cm2 /V olarak hesaplandı.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada c-eksenli safir alttaş üzerine MOCVD yöntemiyle büyütülen Al0.3Ga0.7N/GaN yüksek elektron hareketli transistör (HEMT) yapısı incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Simetrik ve asimetrik düzlemlerde XRD metodu ile 2θ, Yarım Maximum'daki Tam Genişlik (FWHM), örgü parametreleri, kristal boyutu, zorlama, gerilme ve dislokasyon değerleri hesaplanmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:En düşük sıcaklık değerinde (25 K) sırasıyla 5.19x1015 1/cm3 ve 6579 cm2 /V olarak hesaplandı.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada c-eksenli safir alttaş üzerine MOCVD yöntemiyle büyütülen Al0.3Ga0.7N/GaN yüksek elektron hareketli transistör (HEMT) yapısı incelenmiştir. Bu yapının optik, morfolojik ve elektriksel özellikleri X-Işını Kırınımı (XRD), Fotoluminesans (PL), Ultraviyole ve görünür ışık (UV-Vis), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ve Hall-Direnç ölçümleri ile belirlendi. Simetrik ve asimetrik düzlemlerde XRD metodu ile 2θ, Yarım Maximum'daki Tam Genişlik (FWHM), örgü parametreleri, kristal boyutu, zorlama, gerilme ve dislokasyon değerleri hesaplanmıştır. GaN'nin doğrudan bant aralığı PL ölçümleriyle 3.24 eV olarak belirlenir. AlGaN katmanının iletiminin UV-Vis'de 360 nm'de başladığı görülmektedir. Hall-Direnç ölçümlerinde, HEMT yapısının taşıyıcı yoğunluğunun sıcaklıktan etkilenmediği ve hareketlilik değerinin yüksek olduğu ölçüldü. Taşıyıcı yoğunluğu ve hareketlilik değerleri oda sıcaklığında sırasıyla 5.82x1015 1/cm3 ve 1198 cm2 /V olarak belirlendi. En düşük sıcaklık değerinde (25 K) sırasıyla 5.19x1015 1/cm3 ve 6579 cm2 /V olarak hesaplandı.

Abstract

In this study, Al0.3Ga0.7N/GaN high electron mobility transistor (HEMT) structure is investigated grown over c- oriented sapphiresubstrate by using Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) method. Structural, optical, morphological and electricalcharacteristics of this structure are determined by X-ray diffraction (XRD), Photoluminescence (PL), Ultraviolet (UV-Vis.), AtomicForce Microscopy (AFM) and Hall- Resistivity measurements. By using XRD method, 2θ, Full Width at Half Maximun (FWHM),lattice parameters, crystallite size, strain, stress and dislocation values are calculated on symmetric and asymmetric planes. Directband gap of GaN is determined by PL measurements as 3.24 eV. It is seen that conduction of AlGaN layer starts at 360 nm in UVVis. In Hall-Resistivity measurements, it is noticed that carrier density of HEMT structure is not effected by temperature andmobility value is high. Carrier density and mobility values are determined as 5.82x1015 1/cm3and 1198 cm2/V.s at roomtemperature, respectively. At the lowest temperature point (25 K) they are calculated as 5.19x1015 1/cm3 and 6579 cm2/Vs,respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BİLGİLİ, A. K., AKPINAR, Ö., ÖZTÜRK, M. K., ÖZÇELİK, S., ÖZBAY, E. (2022). MOCVD ile Büyütülen Al0.3Ga0.7N/GaN HEMT'nin Yapısal, Optik ve Elektriksel Özelliklerinin Araştırılması. Politeknik Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 3, 687–696. https://ajindex.com/articles/588442

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Yildirim R., Yavuzcan H.G., Celebi F.V. and Gokrem L., "Temperature dependent Rolletti stability analysis of GaN HEMT", Optoelectronics and Advanced MaterialsRapid Communications, 3(8): 781-786, (2009)
  2. Gokrem L., Celebi F.V. and R. Yildirim, "Asymmetric amplitude variation for four tone small signal input gan hemt at different temperatures", Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25(4): 779-786, (2010)
  3. Yu H.B., Lisesivdin S.B., Bolukbas B., Kelekci O., Ozturk M.K., Ozcelik S., Caliskan D., Ozturk M., Cakmak H., Demirel P. and Ozbay E., "Improvement of breakdown characteristics in AlGaN/GaN/AlxGa1-xN HEMT based on a grading AlxGa1-xN buffer layer", Physica Status Solidi a-Applications and Materials Science, 207(11): 2593-2596, (2010)
  4. Akpinar O., Bilgili A.K., Ozturk M.K., Ozcelik S. and Ozbay E., "On the elastic properties of INGAN/GAN LED structures", Applied Physics a-Materials Science & Processing, 125(2): (2019)
  5. Vurgaftman I. and Meyer J.R., "Band parameters for nitrogen-containing semiconductors", Journal of Applied Physics, 94(6): 3675-3696, (2003)
  6. Ponce F.A. and Bour D.P., "NItride-based semiconductors for blue and green light-emitting devices", Nature, 386(6623): 351-359, (1997)
  7. Nakamura S., Gan Growth Using Gan Buffer Layer, Japanese Journal of Applied Physics Part 2-Letters, 30(10a): L1705-L1707, (1997)
  8. Xing H., Keller S., Wu Y.F., McCathy L., Smorckova I.P., Buttari D., Coffie R., Green D.S., Parish G., Heikman S., Shen L., Zhang N., Xu J.J., Keller B.P., DeBaaars S.P and Mishra U.K.,, Gallium nitride based transistors, Journal of Physics-Condensed Matter, 13(32): 7139-7157, (2001)
  9. Ghione G., Chen K.J., Egawa T., Meneghesso G., PalaciosT. and Quay R., Special Issue on GaN Electronic Devices, Ieee Transactions on Electron Devices, 60(10): 2975-2981, (2013)
  10. Ambacher O., Foutz B., Smart J., Shealy J.R., Weimann N.G., Chu K., Murphy M., Sierakowski A.J., Schaff W.J., Eastman L.F., Dimitrov R., Mitchell A. and Stutzmann M., Two dimensional electron gases induced by spontaneous and piezoelectric polarization in undoped and doped AlGaN/GaN heterostructures. Journal of Applied Physics, 87(1): 334-344, (2000)
  11. Moon J.S., Micovic M., Janke P., Hashimoto P., Wong W.S., Widman R.D., McCray L., Kurdoghlian and Nguyen C., GaN/AlGaN HEMTs operating at 20GHz with continuous-wave power density > 6W/mm, Electronics Letters, 37(8): 528-530, (2001)
  12. Zhang N.Q., Moran B., DenBaars S.P