2、室，西安"#$$"#）（%$$&年’月%(日收到；%$$&年##月%日收到修改稿）首先通过一维自洽求解薛定谔)泊松方程，研究了*+,-.),-.双异质结构中*+,-.背势垒层*+组分和厚度对载流子分布特性的影响/其次利用低压01234方法在蓝宝石衬底上生长出具有不同背势垒层的*+,-.),-.双异质结构材料，通过汞探针!"测试验证了理论计算的正确性/理论计算和实验结果均表明，随着背势垒层*+组分的提高和厚度的增加，主沟道中的二维电子气面密度逐渐减小，寄生沟道的二维电子气密度逐渐增加；背势垒层*+组分的提高和厚度的增加能有效的增强主沟
3、道的二维电子气限域性，但是却带来了较高的寄生沟道载流子密度，因此，在*+,-.),-.双异质结构的设计时，需要在主沟道二维电子气限域性的提高和寄生沟道载流子密度抑制之间进行折中考虑/关键词：*+,-.),-.，双异质结构，限域性，寄生沟道’!((："%&$5，"6($7，"68$7且对双异质结构的设计具有重要的意义/此外，已有#C引言报道较多的指出了*+,-.),-.双异质结构中可以获［6—9］得更好的%45,限域性，这有助于%45,迁移率［8］由于,-.基材料具有禁带宽度大、电子饱和漂的提高和电流崩塌效应的抑制，但却几乎没有主移速
4、度高、击穿场强高和导热性好等特点，使它成为沟道%45,限域性和背势垒层结构关系的系统制作高温、高频及大功率电子器件颇具吸引力的材报道/料/特别是,-.基材料存在极强的自发极化和压电本文首先通过自洽求解一维薛定谔)泊松方程，极化效应，在*+,-.),-.异质结构中可以形成高室研究了*+,-.),-.双异质结构中*+,-.背势垒层%#6温迁移率（高于#9$$A;)3D）和高密度（高于%E#$*+组分和厚度对载流子分布特性的影响/其次利用F%［#］A;）的二维电子气（%45,）/因此，基于*+,-.)低压01234方法在蓝宝石衬底上生长出
5、具有不同,-.异质结的高电子迁移率晶体管（G50H）在大功背势垒层的*+,-.),-.双异质结构材料，通过汞探率微波器件方面具有非常好的应用前景/针!"测试验证了理论计算的正确性/迄今为止有关*+,-.),-.异质结的研究主要集中在单异质结构上，而*+,-.),-.双异质结构材料%C理论计算［%—’］的研究在国内外只有少量报道/和单异质结构相比，由于*+,-.背势垒层的引入，双异质结构材料为了充分说明背势垒层结构对载流子分布的影导带中出现了两个量子阱，载流子主要分布在这两响，本文首先通过自洽求解一维薛定谔)泊松方程对［%］个量子阱之
6、中，从而使载流子的分布出现了新的*+,-.),-.双异质结构的能带图和载流子分布进行规律，该规律和*+,-.背势垒层的结构密切相关，而了理论计算/纵向上异质结界面的导带底势阱对电!国防预研项目（批准号：9#6##$9$##%，9#6$&$6$#$%，9#6$&$($6$#），国家自然科学基金重点项目（批准号：8$"68$66）和国防基础科研项目（批准号：*#(%$$8$#98）资助的课题/!5:;-<+：-+<==+>?-=@#86/AB;.8’)物理学报9A卷子的量子限制作用可以用有效质量近似下的薛定谔方程描述：.(理论计算结果和
7、分析"!#!!""（#"）$$（%"）"（#"）&$#"（#"），"!#"为了研究;0<=>背势垒层厚度与;0组分对双（’）异质结构特性的影响，本文模拟中采用了这样的结其中!!是电子的有效质量，$，"分别为二维电##构：’）"A1C;0)*.<=)*+>7")1C<=>沟道层7’)1C子气的本征能级和波函数，!是归一化普朗克常数(;0,<=’!,>背势垒层7’*"#C<=>层，用以研究背势导带底$（"）&!%&（"）$!$（"），%是基本电荷%%垒层;0组分,对双异质结载流子分布和"-D<限电量，&（"）是静电势，!$%是导带突变量
8、，通常取域性的影响，模拟计算的结果见图’；"）"A1C;0)*.!$%&)*+!$,(由电荷分布求导带底则用泊松方程<=)*+>7")1C<=>沟道层7.1C;0)*’<=)*B>背势垒层7描述，只考虑施主掺杂时可得’*"#C<=>层
