Evaluation of the electrical properties of ScAlN/GaN HEMTs grown by ammonia source molecular beam epitaxy

Creators: Elias, Caroline; Chenot, Sebastien; Bartoli, Florian; El-Whibi, Seif; de Jaeger, Jean-Claude; Lesecq, Marie; Hugues, Maxime; Cordier, Yvon

Others:: Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA); Université Côte d'Azur (UCA); INL - Ingénierie et conversion de lumière (i-Lum) (INL - I-Lum) ; Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL) ; École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Puissance - IEMN (PUISSANCE - IEMN) ; Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN) ; Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL); Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN) ; Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL); This work has been carried out in the framework of the European Project GaN4AP (Gallium Nitride for Advanced Power Applications). The project has received funding from the Electronic Component Systems for European Leadership Joint Undertaking (ECSEL JU), under grant agreement No.101007310. This Joint Undertaking receives support from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program, and Italy, Germany, France, Poland, Czech Republic, Netherlands. It was also supported by the French National Research Agency (ANR)through the 'Investissements d'Avenir' program GaNeX (ANR-11-LABX-0014) and the French technology facility networkRENATECH.; Renatech Network; CMNF; ANR-11-LABX-0014,GANEX,Réseau national sur GaN(2011); European Project: 101007310,GaN4AP

Description

In this work, the electrical properties of ScAlN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) heterostructures grown by ammonia source molecular beam epitaxy are studied. The effect of growth temperature and ScAlN barrier thickness on 2DEG carrier density is investigated with capacitance-voltage measurements. Alloyed ohmic contacts have been developed to evaluate the electron mobility and a first functional transistor is demonstrated.

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Evaluation of the electrical properties of ScAlN/GaN HEMTs grown by ammonia source molecular beam epitaxy

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