AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管（AlGaN/GaNHFETS）具有飽和電子漂移速度高、擊穿電場強(qiáng)、輸出功率高等優(yōu)點(diǎn),而且由于自發(fā)極化和壓電極化效應(yīng)的存在,即使在沒有任何摻雜的情況下,在異質(zhì)界面處也會產(chǎn)生面密度為1013cm-2的二維電子氣（2DEG）。因此,AlGaN/GaNHFETs在航空航天、國防、電力和通訊等領(lǐng)域具有極其重要的地位。近二十多年來,由于器件制備工藝的逐漸完善和材料質(zhì)量的逐漸提高,AlGaN/GaNHFETs的特性得到了顯著提高。但是,隨著移動通信、國防電子通訊、人工智能等領(lǐng)域的快速發(fā)展,常規(guī)AlGaN/GaN HFETs逐漸出現(xiàn)了許多弊端,比如閾值電壓漂移、緩沖層漏電、電流崩塌效應(yīng)和軟關(guān)斷等現(xiàn)象。近年來,為了解決這些問題,人們考慮將背勢壘層插入到GaN溝道層與緩沖層之間,從而2DEG可以被很好地限制在溝道中,以提高載流子的限域性。相應(yīng)地,器件的擊穿電壓會得到顯著提高,關(guān)態(tài)漏電流大幅度減小,電流崩塌效應(yīng)也會減弱,器件的可靠性得到顯著增強(qiáng)。尤其是隨著器件的柵長不斷減小,在高溫高壓大功率的工作條件下,GaN基雙異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管（DHFETs）的優(yōu)勢將更加明顯,Al... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－７柵探針法測試柵源通道電阻原理圖??ｓ

２ＤＥＧ主要來源于電離表面態(tài)和電離施主態(tài)。對于未摻雜的??ＡｌＧａＮ／ＧａＮ異質(zhì)結(jié)，２ＤＥＧ主要來源于類施主表面態(tài)。??２ＤＥＧ的形成與自發(fā)極化和壓電極化效應(yīng)密切相關(guān)，其具體過程如圖２－１２所??示。當(dāng)ＡＩＧａＮ勢壘層厚度ｒ小于臨界厚度時，類施主表面態(tài)能級五Ｄ位于費(fèi)??米能級￡Ｆ以下而不能電離產(chǎn)生電子，如圖（ａ）所示。因?yàn)闇系乐袥]有屏蔽極化??電荷的電子，所以會在ＡＩＧａＮ勢壘層中產(chǎn)生極強(qiáng)的極化電場。隨著勢壘層逐漸??變厚，極化電場相應(yīng)增強(qiáng)，均－￡１３逐漸減小。當(dāng)勢壘層厚度（達(dá)到臨界厚度ｒＣＲ??時，類施主表面態(tài)能級辦到達(dá)費(fèi)米能級辦，類施主表面態(tài)部分電離產(chǎn)生電子到??達(dá)界面處的導(dǎo)帶形成２ＤＥＧ，而在勢壘層中留下表面正電荷，如圖（ｂ）所示。??當(dāng)勢壘層厚度增加，將會有更多的表面態(tài)電離產(chǎn)生２ＤＥＧ。由于正的電離類施主??２２??

ｂｕｆｆｅｒ?ｌａｙｅｒ??ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??圖２－１３?ＡｌＧａＮ／ＧａＮ?ＨＦＥＴｓ異質(zhì)結(jié)材料結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．２－１３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ＡｌＧａＮ／ＧａＮ?ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍａｔｅｒｉａｌ．??２３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3321794