Influence of polarizations and doping in AlGaN barrier on the two-dimensional electron-gas in AlGaN/GaN heterostruture
AlGaN/GaN异质结构中极化与势垒层掺杂对二维电子气的影响

从Ⅲ族氮化物中压电极化对应变弛豫度的依赖关系出发 ,通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程 ,分别研究了自发极化、压电极化和AlGaN势垒层掺杂对AlxGa1 -xN GaN异质结构二维电子气的浓度、分布、面密度以及子带分布等性质的影响 .结果表明 :二维电子气性质强烈依赖于极化效应 ,不考虑AlGaN势垒层掺杂 ,当Al组分为 0 3时 ,由极化导致的二维电子气浓度达 1 6× 10 1 3cm- 2 ,其中压电极化对二维电子气贡献为 0 7× 10 1 3cm- 2 ,略小于自发极化的贡献 (0 9× 10 1 3cm- 2 ) ,但为同一数量级 ,因而通过控制AlGaN层应变而改变极化对于提高二维电子气浓度至关重要 .AlGaN势垒层掺杂对二维电子气的影响较弱 ,当掺杂浓度从 1× 10 1 7增加到 1× 10 1 8cm- 3时 ,二维电子气面密度增加 0 2× 10 1 3cm- 2 .