GaN材料是典型的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料,在高壓、高功率領(lǐng)域有廣闊前景。AlGaN/GaN HEMT與Si基器件相比,具有更高的電子遷移率、更高的擊穿電場(chǎng)等諸多優(yōu)勢(shì),在功率電子器件領(lǐng)域已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)之一。近年來(lái),關(guān)于耐壓型AlGaN/GaN HEMT的研究很多,也取得了很多成果,但即使到目前為止,AlGaN/GaN HEMT器件的最大擊穿電壓距離其理論極限值仍然有很大差距。為進(jìn)一步提高AlGaN/GaN HEMT的耐壓特性,本文基于Synopsys公司的Sentaurus TCAD仿真軟件,建立了AlGaN/GaN HEMT器件模型,通過(guò)求解二維泊松方程,獲得了其表面電場(chǎng)和體內(nèi)電場(chǎng)分布。在此基礎(chǔ)上,研究了緩沖層引入不同能級(jí)受主陷阱后AlGaN/Ga N HEMT的泄漏電流,結(jié)果表明引入深能級(jí)受主陷阱才可以有效降低緩沖層泄漏電流,單純引入淺能級(jí)受主陷阱無(wú)法實(shí)現(xiàn)此目的。之后研究了緩沖層引入不同濃度受主陷阱后AlGaN/GaN HEMT的泄漏電流,結(jié)果表明,只有引入受主陷阱的濃度超過(guò)緩沖層施主態(tài)雜質(zhì)濃度時(shí),泄漏電流才可以得到有效抑制。論文還分析了AlGaN/GaN HEMT溝道電場(chǎng)峰值的產(chǎn)... 

【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

【文章目錄】：
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 論文背景和研究意義
    1.2 AlGaN/GaN HEMT器件耐壓特性研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 AlGaN/GaN HEMT基礎(chǔ)理論和Sentaurus軟件介紹
    2.1 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié) 2DEG的成因
        2.1.1 極化效應(yīng)
        2.1.2 2DEG的來(lái)源
    2.2 AlGaN/GaN HEMT的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
    2.3 工藝制備增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT的方法
    2.4 AlGaN/GaN HEMT擊穿機(jī)制和改進(jìn)方法
    2.5 Sentaurus TCAD軟件簡(jiǎn)介
    2.6 本章小結(jié)
第三章 AlGaN/GaN HEMT緩沖層受主陷阱對(duì)泄漏電流影響
    3.1 AlGaN/GaN HEMT泄漏電流的形成原因
    3.2 緩沖層受主陷阱對(duì)泄漏電流的影響
        3.2.1 受主陷阱濃度對(duì)泄漏電流影響
        3.2.2 受主陷阱能級(jí)對(duì)泄漏電流影響
    3.3 緩沖層受主陷阱對(duì)輸出特性的影響
    3.4 緩沖層厚度對(duì)泄漏電流影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 柵場(chǎng)板與間斷型漏場(chǎng)板復(fù)合結(jié)構(gòu)的耐壓研究
    4.1 溝道電場(chǎng)峰值的成因分析
    4.2 柵場(chǎng)板結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN HEMT仿真優(yōu)化
        4.2.1 柵場(chǎng)板的長(zhǎng)度優(yōu)化
        4.2.2 鈍化層的厚度優(yōu)化
    4.3 間斷型漏場(chǎng)板對(duì)漏端電場(chǎng)峰值的調(diào)節(jié)作用
    4.4 柵場(chǎng)板與間斷型漏場(chǎng)板復(fù)合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果總結(jié)
    4.5 柵場(chǎng)板與間斷型漏場(chǎng)板復(fù)合結(jié)構(gòu)的提高擊穿電壓機(jī)理分析
        4.5.1 柵場(chǎng)板平整電場(chǎng)的機(jī)理分析
        4.5.2 間斷漏場(chǎng)板調(diào)制電場(chǎng)的機(jī)理分析
    4.6 柵場(chǎng)板與間斷型漏場(chǎng)板復(fù)合結(jié)構(gòu)的工藝流程
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3316716