化合物半導(dǎo)體材料GaN具有禁帶寬度大、臨界擊穿電場強(qiáng)度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點,是制備下一代功率半導(dǎo)體器件的理想材料之一。由于AlGaN/GaN異質(zhì)界面處非摻雜形成的二維電子氣（Two-dimensional Electron Gas,2DEG）具有高濃度、高遷移率的特點,因此該異質(zhì)結(jié)成為GaN功率半導(dǎo)體器件的一種基本結(jié)構(gòu)。硅基GaN（GaN-on-Si）技術(shù)是目前GaN功率器件的主流技術(shù),具有材料成本低、硅基CMOS工藝兼容的雙重優(yōu)勢。GaN功率二極管作為一類重要的功率半導(dǎo)體器件,有望在硅基GaN技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上取得新的突破。本文以硅基AlGaN/GaN肖特基二極管和恒流二極管作為研究對象,同時探索兩者的單片集成。針對傳統(tǒng)AlGaN/GaN肖特基二極管的開啟電壓相對較高（大于1 V）、擊穿電壓相對較低（小于1 kV）的問題,本文對其器件結(jié)構(gòu)和刻蝕工藝進(jìn)行研究;另一方面,GaN恒流二極管迄今尚未見報道,本文對此器件進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容與成果如下:（1）提出GaN低溫感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù),顯著抑制橫向刻蝕。該技術(shù)基于低溫下電子束光刻膠抗刻蝕能力的提升,從而使橫向刻蝕速率大大降低,顯著... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

Si、SiC和GaN三者特性的對比

圖 1-3 各類功率半導(dǎo)體器件的適用領(lǐng)域[24]如圖 1-3 所示[24]，各類功率半導(dǎo)體器件都有各自的適用領(lǐng)域。從圖中可以，GaN 功率半導(dǎo)體器件在高頻、中低功率領(lǐng)域具有一定的優(yōu)勢。對于激光雷Light Detection and Ranging，LiDAR）和包絡(luò)跟蹤（Envelope Tracking，ET）頻應(yīng)用領(lǐng)域，GaN 功率半導(dǎo)體技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。此外，在無線充電、開關(guān)以及自動駕駛等應(yīng)用領(lǐng)域，GaN 也顯示出足夠的優(yōu)勢。

圖 1-3 各類功率半導(dǎo)體器件的適用領(lǐng)域[24]圖 1-3 所示[24]，各類功率半導(dǎo)體器件都有各自的適用領(lǐng)域。從圖中aN 功率半導(dǎo)體器件在高頻、中低功率領(lǐng)域具有一定的優(yōu)勢。對于激t Detection and Ranging，LiDAR）和包絡(luò)跟蹤（Envelope Tracking，用領(lǐng)域，GaN 功率半導(dǎo)體技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。此外，在無線充電、自動駕駛等應(yīng)用領(lǐng)域，GaN 也顯示出足夠的優(yōu)勢。


本文編號：3221598