不同晶面的氢终端单晶金刚石场效应晶体管特性

作者：张金风; 徐佳敏; 任泽阳^*; 何琦; 许晟瑞; 张春福; 张进成; 郝跃

来源：Acta Physica Sinica, 2020, 69(02): 254-261.

• 单晶金刚石
• (110)晶面
• (111)晶面
• 场效应晶体管

通过微波等离子体化学气相淀积技术生长单晶金刚石并切割得到(110)和(111)晶面金刚石片,以同批器件工艺制备两种晶面上栅长为6μm的氢终端单晶金刚石场效应管,从材料和器件特性两方面对两种晶面金刚石进行对比分析.(110)面和(111)面金刚石的表面形貌在氢终端处理后显著不同,光学性质则彼此相似.VGS=–4 V时,(111)金刚石器件获得的最大饱和电流为80.41 m A/mm,约为(110)金刚石器件的1.4倍;其导通电阻为48.51 W·mm,只有(110)金刚石器件导通电阻的67%.通过对器件电容-电压特性曲线的分析得到,(111)金刚石器件沟道中最大载流子密度与(110)金刚石器件差异不大.分析认为,(111)金刚石器件获得更高饱和电流和更低导通电阻,应归因于较低的方阻.

• 单位
  西安电子科技大学