【导语】基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶体管（HEMT）凭借其卓越的高频和低噪声特性，在高功率与高频应用中大放异彩，如高速无线通信、功率开关及放大器等领域。这种FET采用GaN与铝氮化镓（AlGaN）异质结，形成二维电子气（2DEG），极大提升了电子迁移率。新型势垒材料氮化铝钪（ScAlN）的引入，不仅增强了2DEG电子密度，还因其铁电特性成为铁电HEMT栅极材料的热点。然而，ScAlN在GaN上的生长工艺复杂且需高温处理，挑战与机遇并存。

驾趣智库讯 基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶体管（HEMT）是一种场效应晶体管（FET），其设计旨在实现极高频率和低噪声工作。因此，它们广泛应用于高功率和高频应用，例如高速无线通信、功率开关器件和功率放大器。

TUS取得突破：利用溅射技术推动高性能ScAlN基晶体管的应用

图片来源：TUS

HEMT采用异质结，即两种不同半导体材料（通常是GaN和铝氮化镓（AlGaN））之间的连接。该连接形成一个称为二维电子气（2DEG）的狭窄区域，其中电子具有极高的迁移率，从而带来卓越的高频性能。

氮化铝钪（ScAlN）作为一种新型势垒材料，能够进一步提升GaN HEMT的性能，备受关注。它表现出较大的极化，从而提高了2DEG中的电子密度。此外，其铁电特性使其适合用作铁电HEMT中的铁电栅极材料。

这种栅极能够对2DEG进行动态控制，从而有可能丰富GaN基器件的功能。在GaN上生长ScAlN层的传统方法需要复杂的工艺和较高的加工温度。