Backward diodes using heavily Mg-doped GaN growth by ammonia molecular-beam epitaxy

Abstract

We grew heavily Mg-doped GaN using ammonia molecular-beam epitaxy. The use of low growth temperature (740 °C) allows decreasing the incorporation of donor-like defects (<3 × 1017 cm−3) responsible for p-type doping compensation. As a result, a net acceptor concentration of 7 × 1019 cm−3 was achieved, and the hole concentration measured by Hall effect was as high as 2 × 1019 cm−3 at room temperature. Using such a high Mg doping level, we fabricated GaN backward diodes without polarization-assisted tunneling. The backward diodes exhibited a tunneling-current density of 225 A/cm2 at a reverse bias of −1 V at room temperature.

Vacancy-type defects in Mg-doped GaN grown by ammonia-based molecular beam epitaxy probed using a monoenergetic positron beam

“…This can be associated with the introduction of carrier compensation centers owing to the over-doping of Mg. The detailed relationships between Mg BEP, [Mg], N A -N D , and hole mobility have previously been reported for Mg-doped GaN prepared using a method similar to that used in the present work, 40 and the same trends observed. In this study, the highest N A -N D value FIG.…”

Gate-Tunable WSe2/SnSe2 Backward Diode with Ultrahigh-Reverse Rectification Ratio

“…In this work, we exploit this property of the WSe2/SnSe2 heterojunction to demonstrate a backward diode with a large curvature coefficient of ~37 V -1 , coupled with an extremely high reverse rectification ratio of ~2.1 × 10 4 , outperforming previously reported numbers 19,20,[33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43] . We also demonstrate an efficient modulation of the rectification ratio by tuning the applied gate voltage, contact metals, and thickness of the WSe2 layer.…”

Гетероструктура Для Обращенного Диода На Основе Электроосажденного В Импульсном Режиме Наномассива Оксида Цинка И Изготовленной Методом SILAR Пленки Иодида Меди

“…Спектр функциональных материалов и технологий современной твердотельной микро-и наноэлектроники непрерывно расширяется [1][2][3][4][5][6][7][8][9]. При этом технологи-ческие подходы самоорганизации снизу-вверх (bottomup design), к которым относятся химические и элек-трохимические методы синтеза наноструктурированных объектов, интересны не только с точки зрения формиро-вания резисторов, диодов, транзисторов и электронных устройств на их основе, обладающих видоизмененными параметрами или усовершенствованными характеристи-ками благодаря, например, использованию широкозон-ных полупроводниковых материалов.…”

“…Благодаря исключительной малоинерцион-ности обращенных диодов, одной из наиболее перспек-тивных областей их применения является использование в качестве детекторов очень слабых сверхвысокочастот-ных (СВЧ) колебаний для выпрямления малых сигна-лов и смешивания частот [6,10]. Вольт-амперной ха-рактеристике (ВАХ) p−n-перехода обращенного диода свойственны наличие крутой обратной ветви и большое сопротивление прямой ветви [4][5][6]10] вплоть до дости-жения напряжения, когда доминирует диффузионный ток неосновных носителей, обусловленный классическим механизмом прохождения электронов через барьер [11], из-за чего такой диод получил название обращенно-го. Функционирование туннельных диодов основано на высокой степени легирования > 10 19 см −3 обеих (для диода Эсаки) или одной из областей p−n-перехода (для обращенного диода) [10][11][12].…”