不同晶面的氢终端单晶金刚石场效应晶体管特性
张金风1 徐佳敏1 任泽阳1 何琦1 许晟瑞1 张春福1 张进成1,2 郝跃1
1.西安电子科技大学微电子学院宽带隙半导体技术国防重点学科实验室;2.陕西省石墨烯联合实验室
摘要: 通过微波等离子体化学气相淀积技术生长单晶金刚石并切割得到(110)和(111)晶面金刚石片,以同批器件工艺制备两种晶面上栅长为6μm的氢终端单晶金刚石场效应管,从材料和器件特性两方面对两种晶面金刚石进行对比分析.(110)面和(111)面金刚石的表面形貌在氢终端处理后显著不同,光学性质则彼此相似.VGS=–4 V时,(111)金刚石器件获得的最大饱和电流为80.41 m A/mm,约为(110)金刚石器件的1.4倍;其导通电阻为48.51 W·mm,只有(110)金刚石器件导通电阻的67%.通过对器件电容-电压特性曲线的分析得到,(111)金刚石器件沟道中最大载流子密度与(110)金刚石器件差异不大.分析认为,(111)金刚石器件获得更高饱和电流和更低导通电阻,应归因于较低的方阻.
关键词:
单晶金刚石;(110)晶面;(111)晶面;场效应晶体管;
单晶金刚石;(110)晶面;(111)晶面;场效应晶体管