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摘 要：研究小组通过使用电子显微镜的局域电场观察新方法，成功地直接观察到位于氮化镓(GaN)半导体界面的数纳米区域的二维电子气，由此，二维电子气的高度控制成为了可能，并有望进一步提高晶体管的性能。
关键词：氮化镓(GaN)半导体、二维电子气、GaN/AlInN异质界面、可视化、局域电场观察
研究要点
•在纳米尺度上将积聚在半导体界面上的电子载流子可视化曾经是一件极为困难的事情。
•通过使用电子显微镜的新测量方法，研究小组成功地直接观察到位于氮化镓(GaN)半导体界面的数纳米区域的二维电子气。
•该测量技术将大力推进物质界面等基础研究、高性能半导体器件、量子器件等最前沿材料的研发。
JST（日本科学技术振兴机构）的研究小组成功直接观察到积聚在半导体界面处的二维电子气。
GaN基器件作为一种高效发光二极管（LED）和激光二极管（LD）的材料而广为人知，由于其高介电击穿强度和饱和电子速度，GaN基器件有望用作下一代高频通信器件和功率转换功率器件。特别是高电子迁移率晶体管（HEMT），由于在半导体界面产生了一层被称为二维电子气的积聚电子，可以在该层中高速移动电子，因此在高频工作方面表现出色。这种二维电子气的详细情况对半导体器件的性能极其重要，虽然人们通过实验和理论计算等方面已经能对其进行预测，但多年来一直难以直接观察和确认。
此次，研究小组通过使用电子显微镜的局域电场观察新方法，成功地可视化和量化了在半导体界面的几纳米区域中积聚的二维电子气。由此，二维电子气的高度控制成为了可能，并有望进一步提高晶体管的性能。