垂直电场作用下的钎锌矿相GaN电子输运特性的Monte Carlo研究

摘要

在GaN NMOSFET中,沟道电子由于受垂直于其运动方向电场的作用而产生界面散射,从而影响MOSFET特性。研究采用Monte Carlo体模拟方法计算钎锌矿相GaN材料在界面散射下的电子输运特性。模拟中在电子漂移方向加一个水平电场,同时在与其垂直的方向加另外一个电场,在垂直电场作用下,电子发生界面散射。采用基于指数协方差函数的界面粗超度函数计算界面散射率,计算中给定界面粗糙方均根值和相干长度,通过改变垂直电场强度,计算电子平均漂移速度和迁移率特性.在界面粗糙方均根值为0.65nm,相干长度值为1.5nm情况下,当垂直电场大于1×105V/cm时,电子迁移率由于受界面散射的影响开始下降;当垂直电场大于1×106V/cm时,电子迁移率低于200cm2/(V.s)。与直接采用MOS结构研究电子受界面散射的方法相比,此方法排除了MOS结构沟道电场不均匀、非瞬态输运等非理想因素。