摘要：使用ATLAS(silvaco)仿真软件研究了不同表面电荷对GaN HEMT器件输运性能的影响。通过改变表面正电荷浓度大小从10^(12)cm^(-2)增加至3×1013cm^(-2),器件击穿电压先快速减小,后趋于平缓。随表面负电荷浓度大小从10^(12)cm^(-2)增加至3×1013cm^(-2),其击穿电压先快速增加,后趋于不变。在同样设定的表面电荷状态下,随表面正电荷浓度增加,其漏极饱和电流先快速增加,后趋于不变,相较于无表面电荷时,漏极饱和电流最大增加了7.3%。随表面负电荷浓度增加,其漏极饱和电流先快速减小,后趋于不变,相较于无表面电荷时,漏极饱和电流最大减小了88.7%。结果表明,当表面为负电荷时,对器件输出特性影响较大。当表面电荷浓度达到-1013cm^(-2),能够使漏极饱和电流大大降低,为基于GaN HEMT的探测器/传感器设计提供了理论支撑。

摘要：使用时域有限差分法(FDTD)研究了蓝宝石衬底上的GaN三角脊的光学特性。分析了不同顶角角度的GaN三角脊的截面光场分布,结果表明,三角脊结构可以有效地使光聚集在顶部。分析了不同顶角角度下GaN三角脊的截面电场强度的最大值,结果表明,随着顶角角度的增大,其最大电场强度先逐渐增大后趋于小幅振荡。当其顶角角度较小时,仅在三角脊尖端处产生一个光场极大值区域,随着顶角角度的增大,在脊顶部会产生多个极大值区域。分析了GaN三角脊中量子阱层附近的光场分布,结果表明,随着顶角角度的增加,量子阱层附近的平均电场强度先基本不变后振荡增加,量子阱层附近的光场由均匀分布逐渐趋于不均匀分布。从研究中发现,当顶角角度处于40度至60度时,量子阱与光子耦合作用更强,这为基于GaN三角脊的高光子密度器件提供了器件设计的理论基础。

摘要：使用时域有限差分方法系统地研究了直径从2μm到50μm的GaN基微盘在蓝光波段的模式强度和分布。设计了一种可以比拟微盘内高密度激子分布的偶极子排布方式,使其能够激发盘内所有光学模式。研究了盘内最大激发强度和有效共振频率数量随微盘直径的变化关系,揭示了盘内模式间的竞争关系,并给出了微盘内三种典型的激发后的光场分布。