Al‐Rich AlGaN Channel High Electron Mobility Transistors on Silicon: A Relevant Approach for High Temperature Stability of Electron Mobility
- Others:
- Institut Néel (NEEL) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA)
- Centrale de Micro Nano Fabrication - IEMN (CMNF - 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)
- WIde baNd gap materials and Devices - IEMN (WIND - 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)
- Laboratoire Charles Coulomb (L2C) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
- Institute of High Pressure Physics [Warsaw] (IHPP) ; Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences = Académie polonaise des sciences (PAN)
- 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 (UniCA)
- Semi-conducteurs à large bande interdite (NEEL - SC2G) ; Institut Néel (NEEL) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA)
- Université de Toulon (UTLN)
- Japanese - French lAboratory for Semiconductor physics and Technology (JFAST) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Air liquide France Industrie-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université de Tsukuba = University of Tsukuba
- This work was supported by the French RENATECH network, and the ANR-11-LABX-0014 within the national network GaNeX as well as part of project ACTION (ANR-22-CE05-0028). Thanks to T. H. Ngo for the AFM measurements.
- Renatech Network
- CMNF
- ANR-11-LABX-0014,GANEX,Réseau national sur GaN(2011)
- ANR-22-CE05-0028,ACTION,Nouveau transistors à canaux AlGaN pour les applications à haute tension(2022)
Description
Abstract Ultrawide bandgap (UWBG) semiconductors offer new possibilities to develop power electronics. High voltage operation for the off‐state as well as high temperature stability of the devices in on‐state are required. More than AlGaN/GaN heterostructures, AlGaN/AlGaN heterostructures are promising candidates to meet these criteria. Furthermore, the possibility to choose the Al molar fraction of AlGaN paves the way to more tunable heterostructures. In this study, the electronic transport properties of AlGaN channel heterostructures grown on silicon substrates with various aluminum contents, focusing on the temperature dependence of the electron mobility, is investigated. Experimental results from Hall effect measurements are confronted with carrier scattering models and deep level transient spectroscopy analysis to quantify limiting effects. These results demonstrated the significant potential of Al‐rich AlGaN channel heterostructures grown on silicon substrates for high power and high temperature applications.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.science/hal-04665123
- URN
- urn:oai:HAL:hal-04665123v1
- Origin repository
- UNICA