Struktury HEMT

( High Electron Mobility Transistor)


MBE - litografie - FZÚ AV ČR odd.15



Schematický řez strukturou čipu HEMT
(podle interní zprávy doc.J.Vovsa et al. s autorovým laskavým svolením).
Detaily struktury jsou zřejmé po jejím zvětšení (kliknutím na plochu obrázku).


Řez strukturou HEMT Metalizace (AuGe/Ni) ohmického kontaktu je vyznačena červeně. Oblast dvourozměrného elektronového plynu (2DEG) v nedotovaném GaAs přiléhá k heterorozhraní nad čárkovanou horizontálou. Napojení ohmického kontaktu na oblast 2DEG je uskutečněno v oblasti šikmého leptu boků systému mesa. Žlutě je vyznačeno Schottkyho hradlo (G) a expandované plochy kontaktů na vývodech source (S) a drain (D) - metalizace Ti/Au.  



Vliv optimalizace technologických operací byl ověřován na strukturách typu HEMT připravovaných v několika topologických verzích:
Verze 1: Struktura využívající přechod proužku hradlové metalizace přes hranu kanálové oblasti mesa ( - optimalizace celistvosti neplanární vrstvy metalizace):   HEMT - 1.verze: přechod hradlové metalizace přes hranu mesa kanálu
Verze 2: Struktura HEMT s planární konfigurací hradlové metalizace ( - optimalizace potlačení paralelních vodivých kanálů):   HEMT - 2.verze: planární konfigurace hradlové metalizace

Verze 3: kombinované struktury HEMT: optimalizace úzkých dlouhých proužků hradlové metalizace - u zobrazeného vzorku s kruhovou symetrií je vyhovující adheze u hradla s délkou Lg= 3 µm (vlevo dole), užší hradlo s Lg= 1,5 µm (vpravo nahoře) je v tomto případě již separováno od povrchu polovodiče:   HEMT - 3.verze: hradla s L<sub>g</sub> = 1,5 - 3 µm



Některé vlastnosti zhotovených vzorků HEMT
2.technologická verze,
měření V.Stejskal et al., převzato s autorovým laskavým svolením:

 

Výstupní charakteristiky HEMT (vzorek MBE-349/9a/A2,  300K):
HEMT - výstupní charakteristiky

 

Hodnoty driftových pohyblivostí:

při 300K:
HEMT S G D W/Lg/Lch [µm] Vt [V] µ [cm2/Vs] poznámka
A2 1 2 3 100/5/15 -1.335 6 650 bez kanálu
C2 4 6 5 100/10/30 -1.645 9 573 s kanálem
D2 7 8 9 100/20/40 -1.585 12 997 bez kanálu
E4 10 11 12 100/10/20 -1.6 11 000 bez kanálu
D4 14 13 15 100/10/30 -2.575 3 365 s kanálem
C4 16 17 18 20/20/40 -1.77 10 218 bez kanálu
   číslo vývodu pouzdra   aritm. průměr: -1.752 8 967 300K

 

při 77K:
HEMT S G D W/Lg/Lch [µm] Vt [V] µ [cm2/Vs] poznámka
A2 1 2 3 100/5/15 -0.77 164 909 bez kanálu
D2 7 8 9 100/20/40 -0.195 194 767 bez kanálu
E4 10 11 12 100/10/20 -0.475 265 996 bez kanálu
D4 14 13 15 100/10/30 -0.885 70 493 s kanálem
C4 16 17 18 20/20/40 -0.27 272 323 bez kanálu
   číslo vývodu pouzdra  aritm. průměr: -0,43 193 698 77K

 






Změřené charakteristiky vzorků RTD (MBE) zde



Parametry heterostruktur RTD (MBE) zde



Fotodokumentace vzorků  zde