近幾年高性能AlGaN/GaN HEMTs器件已經(jīng)成功展示了多種應(yīng)用,如高溫環(huán)境、大功率與微波領(lǐng)域都不乏它們的身影。但器件仍然存在嚴(yán)重的漏電問(wèn)題,會(huì)產(chǎn)生額外的噪聲、電流崩塌效應(yīng)和其它可靠性問(wèn)題,這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了器件在各個(gè)領(lǐng)域更好的應(yīng)用,因此提高器件的可靠性非常有必要。本文依據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,通過(guò)優(yōu)化工藝來(lái)達(dá)到提高器件性能的目的。首先是在制作柵金屬之前對(duì)器件表面進(jìn)行不同方式的表面處理,包括HF溶液處理、N₂等離子體/HF/KOH溶液處理、HF/KOH溶液/Al₂O₃處理、HF/KOH溶液處理、KOH溶液處理,并對(duì)處理前后不同區(qū)域的歐姆接觸和臺(tái)面隔離進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:HF溶液、HF/KOH/Al₂O₃、HF/KOH、以及僅SiN鈍化后都是RSH減小,Rc增大,KOH溶液對(duì)RSH的影響很小,N₂等離子體使得RSH和Rc減小,HF溶液和KOH溶液一起處理使RSH減小的幅度很大;對(duì)于ISO測(cè)試,實(shí)驗(yàn)中選擇了HF溶液、KOH溶液和N₂等離子體這... 

【文章來(lái)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

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 GaN基半導(dǎo)體器件的優(yōu)勢(shì)及存在問(wèn)題
        1.1.1 GaN基半導(dǎo)體器件的優(yōu)勢(shì)
        1.1.2 GaN基半導(dǎo)體器件存在的問(wèn)題
    1.2 GaN基半導(dǎo)體器件柵極漏電的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 漏電機(jī)制
        1.2.2 漏電方式
        1.2.3 改善方法
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容與安排
第二章 GaN基HEMT器件的相關(guān)理論及制作工藝
    2.1 理論極化
        2.1.1 氮化物的晶體結(jié)構(gòu)
        2.1.2 自發(fā)極化及壓電極化
    2.2 2DEG相關(guān)知識(shí)
        2.2.1 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)的生長(zhǎng)及 2DEG的形成
        2.2.2 2DEG的計(jì)算
    2.3 AIGaN/GaN HEMT的工作機(jī)理
    2.4 AlGaN/GaN HEMT器件工藝流程
        2.4.1 樣片清洗
        2.4.2 歐姆接觸
        2.4.3 臺(tái)面隔離
        2.4.4 表面處理
        2.4.5 表面鈍化
        2.4.6 肖特基接觸
        2.4.7 Si3N4保護(hù)鈍化
        2.4.8 金屬互聯(lián)
        2.4.9 工藝流程圖
    2.5 本章小結(jié)
第三章 表面處理方式和AlGaN/GaN HEMT器件實(shí)驗(yàn)
    3.1 表面處理方式
        3.1.1 等離子體處理原理
        3.1.2 濕法處理原理
    3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控
        3.3.1 TLM測(cè)試結(jié)果
        3.3.2 ISO測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 不同表面處理對(duì)AlGaN/GaN HEMT器件電學(xué)特性的影響
    4.1 表面處理后對(duì)器件直流特性的影響
    4.2 不同表面處理對(duì)器件柵漏電影響
        4.2.1 不同表面處理工藝對(duì)柵源漏電的影響
        4.2.2 CV環(huán)漏電
    4.3 器件漏電成分
        4.3.1 表面漏電測(cè)試方法及結(jié)果
        4.3.2 Mesa edge漏電
    4.4 表面處理肖特基柵HEMT器件柵下界面態(tài)研究
        4.4.1 HEMT器件的電導(dǎo)法表征模型
        4.4.2 表面處理對(duì)AlGaN/GaN HEMT器件Metal/AlGaN界面態(tài)的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文的研究總結(jié)
    5.2 研究與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用CF4等離子體處理來(lái)剪裁AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)能帶[J]. 薛舫時(shí).  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2009(01)

碩士論文
[1]氟基等離子體處理對(duì)AlGaN/GaN HEMT的影響研究[D]. 何云龍.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3410728