臺灣國立交通大學(xué)已使用氮化鎵中間層（IL）來改善低成本硅上氮化銦鋁鎵（InAlGaN）阻擋層高電子遷移率晶體管（HEMT）的性能。該團(tuán)隊(duì)聲稱，證明了InAlGaN勢壘HEMT結(jié)構(gòu)中的第一個(gè)高電子遷移率性能。

　　到目前為止，與基于AlGaN和InAlN的器件相比，InAlGaN勢壘HEMT的遷移率較低，但研究經(jīng)驗(yàn)表明，GaNIL可以改善InAlGaN結(jié)構(gòu)中的遷移率，并且硅的使用應(yīng)降低材料成本。

　　研究人員使用硅襯底生長各種異質(zhì)結(jié)構(gòu)。InAGaN四元?jiǎng)輭驹?75°C溫度和100Torr壓力下生長。GaNIL在相同壓力下于1080°C生長。通過在0-12s范圍內(nèi)改變生長時(shí)間來改變厚度，從而得到五個(gè)標(biāo)記為A-E的樣品。

　　研究提示IL的增長時(shí)間過長會導(dǎo)致InAlGaN勢壘的表面退化，適合進(jìn)行“階梯流”生長，從而使表面更光滑，降低了樣品深處的界面粗糙度。更光滑的界面粗糙度將減少載流子散射，提高遷移率。

　　實(shí)驗(yàn)中基于樣品A的HEMT在2V的柵源極電勢差和10V的漏極偏置下實(shí)現(xiàn)了943mA/mm的最大漏極電流密度，而樣品B的最大漏極電流密度為1490mA/mm。相比于樣品A的204mS/mm，樣品B的較高電子遷移率還導(dǎo)致在2V柵極時(shí)具有401mS/mm的更高的峰值非本征跨導(dǎo)。

　　研究人員為樣品B的HEMT性能更好提供了兩種可能的解釋：（1）由于界面粗糙度的改善，合金和界面粗糙度的散射得到了有效抑制，從而提高了GaN IL樣品的電子遷移率；（2）與直接在AlN上生長InAlGaN的樣品相比，由于InAlGaN和GaN之間的晶格失配較少，可以通過GaN IL改善InAlGaN勢壘層的晶體質(zhì)量。