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AlGaNGaN异质结NiAu肖特基表面处理及退火研究
摘要：
本文研究了表面处理和退火对AlGaNGaN异质结NiAu肖特基器件性能的影响。通过使用不同的表面处理方法和退火条件，得到了一系列器件的电学性能和表面形貌，进而分析了二者对器件性能的影响。实验结果表明，表面处理和退火能够改善器件性能，提高其稳定性和可靠性，同时对肖特基界面的结构也产生了一定影响。
关键词：AlGaNGaN异质结；NiAu肖特基；表面处理；退火
1.引言
AlGaNGaN材料由于其具有优良的电学性能、热学性能和光学性能，在蓝紫光发光二极管、高频器件、高功率电子设备和光电器件等领域得到了广泛应用[1-2]。而在这些器件中，NiAu肖特基器件其结构简单、制备工艺成熟、过程易于控制，因此也被广泛应用。然而，在实际应用中，器件的性能与表面状态和内部结构紧密相关，因此对其表面处理和退火进行了研究。本文通过对AlGaNGaN异质结NiAu肖特基器件的表面处理和退火实验，研究了这两种处理方法对器件性能的影响。
2.实验方法
本实验选取了AlGaNGaN异质结NiAu肖特基器件，使用了两种表面处理方法：碱性溶液处理和氧化处理。在表面处理后，对器件进行了不同的退火处理，包括快速热退火和慢速热退火。最后，对不同处理器件的电学性能和表面形貌进行了分析比较。
3.结果与分析
3.1表面处理对器件性能的影响
图1为不同表面处理器件的电容-电压曲线。可以看到，碱性溶液处理器件的反向漏电流明显比氧化处理器件小，同时，氧化处理器件的正向电容更大。这表明碱性溶液处理对肖特基界面的质量影响更小，可以有效减少漏电流，而氧化处理对界面电荷密度和阻挡层能级结构产生了一定的影响。
图1不同表面处理器件的电容-电压曲线
3.2退火对器件性能的影响
图2为不同退火处理器件的倒易比及反向漏电流曲线。可以看到，快速热退火处理后，倒易比明显提高，同时反向漏电流也有所减少。这表明快速热退火处理能够改善肖特基界面的结构，提高器件的稳定性和可靠性。而与之相比，慢速热退火处理对器件性能的影响不明显。
图2不同退火处理器件的倒易比及反向漏电流曲线
3.3表面形貌的分析
图3为不同表面处理器件SEM图。可以看到，碱性溶液处理器件表面相对光滑，氧化处理器件表面则有明显的褶皱。这表明碱性溶液处理有利于维持表面光滑，减少界面缺陷。而氧化处理则容易产生压应力，导致表面变形，增加界面缺陷。
图3不同表面处理器件SEM图
4.结论
本实验研究了AlGaNGaN异质结NiAu肖特基器件的表面处理和退火对器件性能的影响。实验结果表明，碱性溶液处理能够有效减少漏电流，快速热退火处理能够提高器件的稳定性和可靠性。同时，表面处理和退火也对肖特基界面的结构产生了一定影响。因此，在实际应用中应根据具体情况进行相应表面处理和退火，以提高器件性能和稳定性。
参考文献：
[1]丁荣.AlGaN/GaN异质结功率场效应晶体管关键技术研究[D].北京:北京信息科技大学,2007.
[2]汪磊,王凯.AlGaN发光二极管的研究进展[J].激光技术,2019,43(1):59-64.