作為第三代寬禁帶半導體一個重要分支,氮化鎵以其優(yōu)越的頻率、功率和高溫特性受到人們的廣泛研究。本文針對增強型AlGaN/GaN HEMT和由它構(gòu)成的GaN基增強型/耗盡型數(shù)字電路進行研究。通過對增強型AlGaN/GaN HEMT研究以及制備,建立出增強型/耗盡型AlGaN/GaN HEMT等效電路模型,然后進行GaN增強型/耗盡型數(shù)字電路仿真與設計。取得的研究成果如下:在增強型AlGaN/GaN HEMT制備與研究方面,采用槽柵結(jié)構(gòu)制備出閾值電壓是0.8 V,跨導峰值是234 mS/mm,最大飽和輸出電流是150 mA/mm的增強型HEMT,采用氟離子注入方法制備出閾值電壓是0.5 V,跨導峰值是185 mS/mm,最大飽和輸出電流是227 mA/mm的增強型HEMT。分析了制備增強型器件的直流特性,對比不同處理條件下制備出的HEMT,得出了較為優(yōu)化的制備條件。當功率在15 W時,選擇刻蝕時間介于120 s與130 s之間,刻蝕深度控制在80 nm范圍內(nèi)比較合適,從而可以實現(xiàn)閾值電壓較高的增強型HEMT。氟離子注入處理的功率對于器件閾值的熱穩(wěn)定性影響較大。采用ICP設備處理的制備HEMT... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 GaN材料及器件研究進展及意義
        1.1.1 GaN材料的優(yōu)勢及發(fā)展
        1.1.2 AlGaN/GaN HEMT研究進展
    1.2 GaN基增強型HEMT及E/D模電路研究進展
        1.2.1 GaN基增強型HEMT研究進展
        1.2.2 GaN基E/D模電路研究進展
    1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 GaN基增強型HEMT研究
    2.1 AlGaN/GaN HEMT基本理論
    2.2 實現(xiàn)GaN基增強型HEMT方法及原理
    2.3 制備增強型AlGaN/GaN HEMT關(guān)鍵工藝
    2.4 增強型AlGaN/GaN HEMT特性分析
        2.4.1 凹槽柵結(jié)構(gòu)增強型HEMT直流特性
        2.4.2 氟離子注入增強型HEMT直流特性
    2.5 本章總結(jié)
第三章 GaN基HEMT模型的建立
    3.1 有源器件模型的建立
    3.2 GaN基HEMT的EEHEMT模型建立
        3.2.1 Agilent EEHEMT模型
        3.2.2 增強型/耗盡型GaN基HEMT建模
    3.3 本章小結(jié)
第四章 GaN基E/D模電路研究
    4.1 GaN基E/D模反相器研究
    4.2 GaN基E/D模電平轉(zhuǎn)換電路研究
        4.2.1 電平轉(zhuǎn)換電路原理
        4.2.2 GaN基E/D模電平轉(zhuǎn)換電路仿真
        4.2.3 GaN基HEMT閾值電壓對電平轉(zhuǎn)換電路影響
    4.3 本章總結(jié)
第五章 結(jié)束語
    5.1 本文主要研究成果
    5.2 未來工作的展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氮化鎵干法刻蝕研究進展[J]. 王沖,郝躍,馮倩,郭亮良.  半導體技術(shù). 2006(06)

博士論文
[1]氮化鎵高電子遷移率晶體管微波特性表征及微波功率放大器研究[D]. 陳熾.西安電子科技大學 2011



本文編號：3282165