О характеристиках подложек GaN на кремнии, карбиде кремния и алмазе

В настоящей статье исследовано влияние проникающих дислокаций на электрические и тепловые характеристики транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT) на основе GaN на алмазе (Dia), GaN на SiC и GaN на Si. Проведено TCAD-моделирование GaN HEMT с различными ловушками в буферном слое для имитации рассогласования кристаллических решёток и плотности дислокаций на границах раздела GaN/Si, GaN/SiC и GaN/Dia. Установлено, что дислокации не только индуцируют ловушки, но и снижают теплопроводность буферного слоя GaN. Это, в свою очередь, может ухудшать тепловые характеристики GaN на алмазе, для которого рассогласование кристаллических решёток с GaN больше, чем в структуре GaN на SiC. Результаты исследования показывают, что процесс роста GaN на алмазе следует оптимизировать для уменьшения количества проникающих дислокаций. Это позволит дополнительно существенно улучшить его выдающиеся тепловые характеристики по сравнению с приборами GaN на SiC и GaN на Si.