GaN作為一種新興材料，在諸多的方面具有極大的應(yīng)用價值，主要特點表現(xiàn)在寬禁帶、高跨導(dǎo)、高飽和電流、高擊穿電壓等諸多的方面；在應(yīng)用中，高溫和微波大功率方向的應(yīng)用顯示出了極強(qiáng)的潛力和優(yōu)勢；而存在的主要問題則表現(xiàn)在可靠性方面，因此對AlGaN/GaN HENT器件的可靠性問題研究顯得至關(guān)重要。本文就AlGaN/GaN HEMT器件的高場退化機(jī)理進(jìn)行了研究。主要的研究工作和成果如下：文中給出了一種具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的AlGaN/GaN HEMT的工藝流程，以SiC作為襯底制造出了具有良好特性的AlGaN/GaN HEMT；之后對本文所介紹的AlGaN/GaN HEMT器件的高場退化效應(yīng)作了進(jìn)一步的研究，使兩種典型器件在的高場應(yīng)力下退化，從而得到了器件關(guān)鍵參數(shù)隨應(yīng)力時間的退化規(guī)律。應(yīng)力過程中，閾值電壓先是向正向漂移，再向負(fù)漂移，并且在向負(fù)方向漂移的過程中存在一段比較長的恢復(fù)時間。因此我們提出了一個新的模型，在提出的模型之中一個與電子被俘獲和釋放相關(guān)來解釋這一現(xiàn)象。我們還提出了一種新方法（瞬態(tài)電流測量分析法）來研究GaN HEMT中電子的俘獲特性。其獨特性在于該方法能夠與長期電可靠性實驗相融合。文中... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

應(yīng)力電流（左）和機(jī)械應(yīng)力（右）對柵截止電流的影響

第一章 緒論 7（6）擴(kuò)散過程2010 年，M. Tapajna 等人研究發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散過程在器件早期退化的過程中起到非常關(guān)鍵的作用[34]。器件在關(guān)態(tài)和開態(tài)應(yīng)力的退化試驗中，應(yīng)力前缺陷激活能Ea=0.45eV，應(yīng)力后 Ea=0.65eV，0.05eV，該 Ea 改變量遠(yuǎn)大于機(jī)械應(yīng)力釋放造成的缺陷能級改變（一般小于 60meV），因此，除了逆壓電效應(yīng)以外，還存在著其他的退化機(jī)制。利用變溫法分析擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而求得擴(kuò)散激活能 Ea=0.26eV，確定擴(kuò)散在器件早期退化中起到加速作用[35]。Kuball 等人闡述了與擴(kuò)散相關(guān)的三大退化機(jī)制，分別為（a）沿位錯擴(kuò)散、（b）機(jī)械應(yīng)變或柵電流輔助擴(kuò)散、（c）裂縫形成后的擴(kuò)散，如圖 1.5。

微區(qū)陰極發(fā)光譜(DRCLS)測得應(yīng)力后黃光能譜增強(qiáng)


本文編號：3404714