氮化鎵器件的概述

前面我們簡單提了一下這類器件叫做GaN HEMT，其導電原理是二維電子氣（Two dimensional electron gas），是一種接近金屬材料導電特性的器件（多子器件的特點），這種器件都能夠工作于超高頻和超高速領域，原因就在于它是利用具有很高遷移率的所謂二維電子氣來工作的（多子的電子導電，且無摻雜因素的的影響，因此無載流子慣性效應，載流子遷移率高，決定了GaN是高速器件）；HEMT（High Electron Mobility Transistor），高電子遷移率晶體管。這是一種異質結場效應晶體管，又稱為調制摻雜場效應晶體管（MODFET）、二維電子氣場效應晶體管（2DEGFET）、選擇摻雜異質結晶體管 (SDHT)等。

二維電子氣形成的機理

由于AlGaN層較薄且AlGaN材料的晶格常數大于GaN材料，二者的晶格失配使AlGaN層受到拉應力，最終由于AlGaN的自發極化強度和壓力極化強度均強于GaN材料，在二者的異質結界面經過電荷抵消之后會留下形成凈的正極化電荷，而在異質結界面處會感應產生出跟正的極化電荷密度同樣大小的帶負電荷的電子，這個就是二維電子氣-2DEG，因此二維電子氣是自發極化效應和壓電極化效應的結果。

注意：異質結，這是區別PN結的一種結構，也是GaN HEMT的主要結構特征。

對于GaN器件也存在耗盡型（D-mode，D代表Depletion，是耗盡的意思）和增強型（E-mode,E代表Enhancement，是增強的意思）HEMT，如下將分別介紹其結構特點。

< GaN HEMT 器 件 的 符 號 >