AlGaN/GaN HEMT器件特性仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 02:43
氮化鎵(GaN)作為第三代半導(dǎo)體材料具有寬禁帶、高電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、高擊穿電場(chǎng)、高耐熱性、高抗輻射能力等突出優(yōu)勢(shì),這些特性使得GaN成為制造高溫、高壓、大功率、抗輻射半導(dǎo)體器件的優(yōu)良材料。氮化鎵基高電子遷移率晶體管(GaN HEMT)擁有很高的溝道電子濃度、極高的電子遷移率和較高的擊穿電壓,這使得其在高頻、微波等方面擁有很大的發(fā)展前景。同時(shí)GaN HEMT外延材料可以在大尺寸Si襯底上生長(zhǎng)使其同時(shí)具備高性能與低價(jià)格的優(yōu)點(diǎn),使其成為性價(jià)比高、優(yōu)良的功率開(kāi)關(guān)器件。GaN HEMT性能表現(xiàn)優(yōu)異的關(guān)鍵是AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)產(chǎn)生的高密度的二維電子氣,而異質(zhì)結(jié)成分組成對(duì)二維電子氣的濃度以及器件的各種特性有著極其重要的影響。在GaN HEMT發(fā)展的過(guò)程中,提高擊穿電壓與抑制電流崩塌一直是研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。本論文是在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(No:2017YFB0402800,2017YFB0402803)的支持下完成的,主要研究工作及成果如下:首先針對(duì)GaN HEMT的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)中勢(shì)壘層Al組分的變化對(duì)器件特性的影響進(jìn)行探究,仿真了對(duì)于各種特性的影響,包括異質(zhì)結(jié)界面的二維電子氣濃度、...
【文章來(lái)源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同材料器件的擊穿電壓與導(dǎo)通電阻之間的關(guān)系
、InSb 等之后最具發(fā)展前景的半導(dǎo)體材料。子漂移速度、高熱導(dǎo)率、高擊穿電場(chǎng)、高得其可以在高溫情況下工作,且具有更高特性決定了 GaN 是制造高溫、高壓、大功]。-1 不同材料器件的擊穿電壓與導(dǎo)通電阻之間的關(guān)ip between breakdown voltage and on-resistance of ddevices[2]
第 2 章 GaN HEMT 工作原理及電學(xué)特性第 2 章 GaN HEMT 工作原理及電學(xué)特性GaN HEMT 具有廣闊的發(fā)展前景主要是因?yàn)樗淖园l(fā)極化和壓電極化產(chǎn)生的大量二維電子氣(2DEG),這是研究 GaN HEMT 的基礎(chǔ)。而了解 2DEG 中的載流子基本輸運(yùn)方程則有助于更好的理解 GaN HEMT 工作原理和電學(xué)特性。2.1 GaN 材料特性2.1.1 GaN 的晶體結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]L波段350 W AlGaN/GaN HEMT器件研制[J]. 張力江,默江輝,崔玉興,付興昌,李獻(xiàn)杰,張彤. 半導(dǎo)體技術(shù). 2018(06)
[2]具有高閾值電壓和超低柵漏電的400V常關(guān)型槽柵AlGaN/GaN金屬氧化物半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管(英文)[J]. 趙勇兵,程哲,張韻,伊?xí)匝?王國(guó)宏. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]標(biāo)準(zhǔn)氟離子注入實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型GaN基功率器件[J]. 李淑萍,張志利,付凱,于國(guó)浩,蔡勇,張寶順. 半導(dǎo)體技術(shù). 2017(11)
[4]P波段超大功率50V GaN HEMT[J]. 陳韜,劉柱,王琪,顧黎明,景少紅,楊興,李忠輝,彭大青,陳堂勝. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2016(06)
[5]寬禁帶半導(dǎo)體器件研究現(xiàn)狀與展望[J]. 朱梓悅,秦海鴻,董耀文,嚴(yán)仰光,徐華娟. 電氣工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]GaN基HFET電力電子器件的研究[J]. 賈利芳,樊中朝,顏偉,楊富華. 微納電子技術(shù). 2012(11)
[7]AlGaN/GaN HEMT器件電流坍塌和膝點(diǎn)電壓漂移機(jī)理的研究[J]. 王林,胡偉達(dá),陳效雙,陸衛(wèi). 物理學(xué)報(bào). 2010(08)
[8]增強(qiáng)型AlGaN/GaN槽柵HEMT研制與特性分析[J]. 郝躍,王沖,倪金玉,馮倩,張進(jìn)城,毛維. 中國(guó)科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué)). 2009(01)
[9]8W AlGaN/GaN HEMT功率器件的研制[J]. 劉果果,鄭英奎,魏珂,李誠(chéng)瞻,劉新宇,和致經(jīng). 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2008(07)
[10]場(chǎng)板結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN HEMT的電流崩塌機(jī)理[J]. 魏巍,林若兵,馮倩,郝躍. 物理學(xué)報(bào). 2008(01)
碩士論文
[1]600V增強(qiáng)型GaN HEMT器件研究及設(shè)計(jì)[D]. 馬榮晶.東南大學(xué) 2016
[2]AlGaN/GaN HEMT場(chǎng)板結(jié)構(gòu)與擊穿特性和柵漏電研究[D]. 陳沖.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]AlGaN/GaN HEMT器件的特性仿真研究[D]. 徐慧春.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3363382
【文章來(lái)源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同材料器件的擊穿電壓與導(dǎo)通電阻之間的關(guān)系
、InSb 等之后最具發(fā)展前景的半導(dǎo)體材料。子漂移速度、高熱導(dǎo)率、高擊穿電場(chǎng)、高得其可以在高溫情況下工作,且具有更高特性決定了 GaN 是制造高溫、高壓、大功]。-1 不同材料器件的擊穿電壓與導(dǎo)通電阻之間的關(guān)ip between breakdown voltage and on-resistance of ddevices[2]
第 2 章 GaN HEMT 工作原理及電學(xué)特性第 2 章 GaN HEMT 工作原理及電學(xué)特性GaN HEMT 具有廣闊的發(fā)展前景主要是因?yàn)樗淖园l(fā)極化和壓電極化產(chǎn)生的大量二維電子氣(2DEG),這是研究 GaN HEMT 的基礎(chǔ)。而了解 2DEG 中的載流子基本輸運(yùn)方程則有助于更好的理解 GaN HEMT 工作原理和電學(xué)特性。2.1 GaN 材料特性2.1.1 GaN 的晶體結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]L波段350 W AlGaN/GaN HEMT器件研制[J]. 張力江,默江輝,崔玉興,付興昌,李獻(xiàn)杰,張彤. 半導(dǎo)體技術(shù). 2018(06)
[2]具有高閾值電壓和超低柵漏電的400V常關(guān)型槽柵AlGaN/GaN金屬氧化物半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管(英文)[J]. 趙勇兵,程哲,張韻,伊?xí)匝?王國(guó)宏. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]標(biāo)準(zhǔn)氟離子注入實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型GaN基功率器件[J]. 李淑萍,張志利,付凱,于國(guó)浩,蔡勇,張寶順. 半導(dǎo)體技術(shù). 2017(11)
[4]P波段超大功率50V GaN HEMT[J]. 陳韜,劉柱,王琪,顧黎明,景少紅,楊興,李忠輝,彭大青,陳堂勝. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2016(06)
[5]寬禁帶半導(dǎo)體器件研究現(xiàn)狀與展望[J]. 朱梓悅,秦海鴻,董耀文,嚴(yán)仰光,徐華娟. 電氣工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]GaN基HFET電力電子器件的研究[J]. 賈利芳,樊中朝,顏偉,楊富華. 微納電子技術(shù). 2012(11)
[7]AlGaN/GaN HEMT器件電流坍塌和膝點(diǎn)電壓漂移機(jī)理的研究[J]. 王林,胡偉達(dá),陳效雙,陸衛(wèi). 物理學(xué)報(bào). 2010(08)
[8]增強(qiáng)型AlGaN/GaN槽柵HEMT研制與特性分析[J]. 郝躍,王沖,倪金玉,馮倩,張進(jìn)城,毛維. 中國(guó)科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué)). 2009(01)
[9]8W AlGaN/GaN HEMT功率器件的研制[J]. 劉果果,鄭英奎,魏珂,李誠(chéng)瞻,劉新宇,和致經(jīng). 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2008(07)
[10]場(chǎng)板結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN HEMT的電流崩塌機(jī)理[J]. 魏巍,林若兵,馮倩,郝躍. 物理學(xué)報(bào). 2008(01)
碩士論文
[1]600V增強(qiáng)型GaN HEMT器件研究及設(shè)計(jì)[D]. 馬榮晶.東南大學(xué) 2016
[2]AlGaN/GaN HEMT場(chǎng)板結(jié)構(gòu)與擊穿特性和柵漏電研究[D]. 陳沖.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]AlGaN/GaN HEMT器件的特性仿真研究[D]. 徐慧春.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3363382
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