AlGaN／GaNヘテロ構造における曲げ変形と2DEGのシミュレーション

摘要

AlGaN／GaNヘテロ構造にMEMS技術（マイクロオリガミ）を適用し，界面に生じる二次元電子ガス（2DEG）の影響を調べた。本研究ではこの技術の基本的な構造を用い，有限要素法および有限差分法を用いることで以下の解析を行った。1．AIGaN／GaNヘテロ構造における格子歪みと曲げ変形，2．曲げ変形に伴うピエゾ分極の変化，3．ピエゾ分極の変化に伴う2DEGの変化。解析の結果，Al_(0.2)Ga_(0.8)Nの場合，2DEGが約37％減少することがわかった。この結果から，マイクロオリガミ技術を用いることで，従来の歪み技術の限界を超えて2DEGを制御できる可能性があることを示した。%We have examined the effect on a two-dimensional electron gas(2DEG) in AlGaN/GaN hetero structures by using the "micro-origami" method. In this study, lattice strain, bending deformation, and variations of piezoelectric charge as well as 2DEG density were analyzed for a basic cantilever of the bimetal structure. These simulations were performed by using the finite element method and the finite difference method. As a result, the 2DEG density at the Al_(0.2)Ga_(0.8)N/GaN hetero-interface was found to decrease approximately 37%. The result suggests that the 2DEG density is controllable in the micro-origami type of MEMS structures.