第三代半導(dǎo)體材料的代表GaN因?yàn)槠鋵拵丁⒏唢柡碗娮铀俣�、高擊穿�?chǎng)強(qiáng)和耐高溫抗輻照等特性已經(jīng)成為當(dāng)前半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前的研究工作已經(jīng)在GaN基E/D模數(shù)字電路中廣泛開(kāi)展,基本數(shù)字門(mén)電路在增強(qiáng)器器件發(fā)展的基礎(chǔ)上已經(jīng)成功設(shè)計(jì)和制備。而作為集成電路中另一個(gè)重要的組成部分的肖特基二極管可以實(shí)現(xiàn)限流、限壓、反向阻斷、電平轉(zhuǎn)換等功能。同時(shí)肖特基二極管也是HEMT器件的關(guān)鍵組成部分,肖特基二極管特性對(duì)HEMT器件的性能、可靠性有很大影響。因此對(duì)HEMT結(jié)構(gòu)肖特基二極管的研究至關(guān)重要。在此背景下,本文對(duì)Ni-AlGaN/GaN肖特基接觸特性和機(jī)理進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究,設(shè)計(jì)和制備了以肖特基二極管作為關(guān)鍵器件的電平轉(zhuǎn)換電路及SRAM單元電路。本文在第二章中設(shè)計(jì)并制備新型增強(qiáng)型HEMT器件。采用用8 nm超薄AlGaN勢(shì)壘層結(jié)構(gòu)和N2O等離子體處理工藝,成功制備了AlGaN/Ga N增強(qiáng)型HEMT器件。增強(qiáng)型器件的閾值電壓最高可達(dá)0.86 V,最大跨導(dǎo)為330 mS/mm。器件的脈沖測(cè)試表明,N2O等離子體處理并未對(duì)器件的柵下區(qū)域造成嚴(yán)重?fù)p傷。在高溫PECVD腔體內(nèi)進(jìn)行的N2O等離子處理工藝對(duì)柵下區(qū)... 

【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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Si基器件的材料局限性和GaN材料優(yōu)勢(shì)[1]1996KhanAlGaN/GaNHEMT10nm

且通過(guò)快速退火形成良好歐姆接觸作為源極和漏極，即形成了最基本的AlGaN/GaN HEMT器件，如圖2.4所示。AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)的界面處由于極化效應(yīng)感生了高密度的2DEG。在漏極和源極間加上電壓，溝道的準(zhǔn)自由電荷從源極流向漏極便形成電流，通過(guò)柵極金屬控制柵下區(qū)域的2DEG濃度，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)源漏電流的控制。

將耗盡型器件轉(zhuǎn)變?yōu)樵鰪?qiáng)型器件。2.2.1 器件工藝設(shè)計(jì)和制備圖2.6 N2O等離子體處理AlGaN/GaN增強(qiáng)型HEMT的工藝實(shí)現(xiàn)和剖面圖設(shè)計(jì)的AlGaN/GaN增強(qiáng)型HEMT所使用的外延材料從下到上為2英寸藍(lán)寶石襯底，1.6 um GaN緩沖層，1.2 nmAlN成核層，非故意摻雜的5 nmAlGaN勢(shì)壘層（Al摩爾組分為0.33），和1.8nm的GaN帽層。不同于之前報(bào)道的使用RIE系統(tǒng)進(jìn)行N2O等離子處理[44]，我們實(shí)驗(yàn)中使用PECVD系統(tǒng)進(jìn)行N2O等離子體處理以減小射頻處理的功率，這樣便能避免過(guò)處理造成的損傷。而且，PECVD能夠提高工藝進(jìn)行時(shí)的溫度，能提高等離子體的活性，這對(duì)于器件的柵極處理時(shí)間是有利的。圖2.6畫(huà)出了N2O等離子體處理AlGaN/GaN增強(qiáng)型HEMT的工藝實(shí)現(xiàn)方法和

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Degradation mechanism of enhancement-mode AlGaN/GaN HEMTs using fluorine ion implantation under the on-state gate overdrive stress[J]. 孫偉偉,鄭雪峰,范爽,王沖,杜鳴,張凱,陳偉偉,曹艷榮,毛維,馬曉華,張進(jìn)成,郝躍.  Chinese Physics B. 2015(01)
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[3]Enhancement-mode AlGaN/GaN high electronic mobility transistors with thin barrier[J]. 馬曉華,于惠游,全思,楊麗媛,潘才淵,楊凌,王昊,張進(jìn)成,郝躍.  Chinese Physics B. 2011(02)
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[5]GaN——第三代半導(dǎo)體的曙光[J]. 梁春廣,張冀.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 1999(02)

博士論文
[1]氮化鎵基HEMT器件高場(chǎng)退化效應(yīng)與熱學(xué)問(wèn)題研究[D]. 楊麗媛.西安電子科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3005471