晶格失配半导体异质结
应用物理
2018-12-27 v1
摘要
半导体异质结是现代半导体器件的关键基础结构。然而，几十年来形成具有晶格失配的半导体异质结一直是一项巨大挑战。外延生长无法形成具有大晶格失配的突变异质结，而机械-热键合会导致高密度的界面缺陷，从而严重限制器件应用。在此，我们展示了一种超薄氧化物界面方法，成功形成了晶格失配的半导体异质结。在阐述了界面氧化物在形成异质结中作用的理论后，我们描述了 Ge/Si（金刚石晶格）、Si/GaAs（闪锌矿晶格）、GaAs/GaN（六方晶格）和 Si/GaN 异质结的实验验证。由这四类异质结制备的 p-n 二极管在理想因子、电流开关比和反向击穿电压方面表现出卓越的电学性能，显著优于其他方法制备的二极管。我们的演示表明了超薄氧化物界面方法在形成晶格失配异质结方面的通用性，为异质结的材料组合开辟了更大的可能性，并为在电子和光电子领域的更广泛应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1812.10225,
title = {Lattice-mismatched semiconductor heterostructures},
author = {Dong Liu and Sang June Cho and Jung-Hun Seo and Kwangeun Kim and Munho Kim and Jian Shi and Xin Yin and Wonsik Choi and Chen Zhang and Jisoo Kim and Mohadeseh A. Baboli and Jeongpil Park and Jihye Bong and In-Kyu Lee and Jiarui Gong and Solomon Mikael and Jae Ha Ryu and Parsian K. Mohseni and Xiuling Li and Shaoqin Gong and Xudong Wang and Zhenqiang Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.10225},
year = {2018}
}
备注
29 pages, 6 figures, 1 table. Supplementary Information not included