MgO缓冲层对PZT/AlGaN/GaN异质结构电学性能的影响

功能材料, 2011, 42(6): 992-995.

MgO缓冲层对PZT/AlGaN/GaN异质结构电学性能的影响

张菲 ^1, , 朱俊 ^2, , 罗文博 ^3, , 郝兰众 ^4, , 李言荣 ^5,

1.电子科技大学,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川,成都,610054

2.电子科技大学,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川,成都,610054

3.电子科技大学,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川,成都,610054

4.电子科技大学,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川,成都,610054

5.电子科技大学,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川,成都,610054

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(61363)

关键词：脉冲激光沉积 , PZT , MgO , C-V , I-V

Influence of MgO buffer layer on electrical properties of PZT/AlGaN/GaN heterostructure

采用脉冲激光沉积(PLD)技术,以MgO作为缓冲层,在AlGaN/GaN半导体异质结构上沉积了Pb(Zr0.52T0.48) O3 (PZT)铁电薄膜,从而形成金属-铁电-介质-半导体结构(MFIS).XRD扫描结果表明,通过MgO缓冲层对界面结构的优化,实现了PZT薄膜沿(111)面择优取向生长.电流-电压(I-V )测试结果显示,MgO缓冲层的引入大大改善了集成体系的电学性能.在外加电压为-8V时,与无MgO缓冲层的MFS异质体系相比较,该MFIS结构的漏电流密度降低了5个数量级.集成体系的电容-电压(C-V)表现出逆时针窗口特征,反映了铁电极化对二维电子气(2DEG)的调制作用.随着缓冲层厚度的降低,铁电极化对2DEG的调制作用逐渐增强.当MgO缓冲层厚度达到2nm时,C-V窗口达到0.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V.

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