發(fā)布時間：2021-01-09 20:59

　　以GaN為代表的Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于發(fā)光器件和電子器件,這都得益于氮化物材料外延技術(shù)的進(jìn)步和器件結(jié)構(gòu)及其工藝的不斷發(fā)展成熟。然而目前的氮化物半導(dǎo)體材料缺陷密度仍然非常高,嚴(yán)重影響器件的性能與可靠性,因此進(jìn)一步提高氮化物半導(dǎo)體材料的質(zhì)量仍然是國際上最重要的難題之一。為此,本文針對GaN、AlGaN、AlN等Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料及其功率器件的缺陷抑制和性能提升開展了深入研究。主要研究內(nèi)容包括:高質(zhì)量GaN異質(zhì)外延材料的制備、高質(zhì)量AlGaN異質(zhì)外延材料的制備、高質(zhì)量AlN/GaN超晶格材料外延和特性研究、異質(zhì)結(jié)構(gòu)表面氧化處理工藝研究、高性能AlN/GaN增強型器件制備和性能分析、高性能AlGaN溝道HEMT器件研究以及AlGaN溝道HEMT器件的可靠性研究等。主要的研究工作和研究成果如下:1、研究了硅微納球單層薄膜作為位錯阻擋掩膜在氮化物材料異質(zhì)外延中的應(yīng)用方法,深入研究了氧化硅微納球單層薄膜的制備方法以及各個工藝參數(shù)對薄膜質(zhì)量的影響規(guī)律,創(chuàng)新性地引入了聚苯乙烯過渡層,顯著改善了襯底的表面親水性和微納球單層的排布,獲得了一套均勻覆蓋性好的微納球單層制備工藝。2、提出了一種... 

【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)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖

由于 AlGaN 材料具有比 GaNaN 勢壘層與 GaN 溝道之間總的極靠近溝道層的處會產(chǎn)生很高的 2D圖 2. 1AlGaN/GaN 異質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖質(zhì)結(jié) 結(jié)構(gòu)為代表的氮化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)中[15,認(rèn)為可以引起如逆壓電效應(yīng)以及器了提高氮化物功率器件的基本性能包括 InAlGaN 和 InAlN 勢壘層，N 異質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖 2. 3AlN/GaN 異質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖 III 族氮化物中具有最大的禁帶寬高的 2DEG 面密度。并且 AlN/Ga米波功率器件和電力電子器件方aN 異質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意圖。由于在 Alx格失配，所以 AlN 勢壘層的臨界子遷移能力較差，AlN/GaN 異質(zhì)結(jié)見的問題有 2DEG 面密度比理論值退化等問題。因此，實際外延過程，例如 GaN 帽層和 SiNx帽層。/AlGaN 異質(zhì)結(jié)


本文編號：2967389