氮化鎵（GaN）作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體,具有一系列對(duì)電力電子器件發(fā)展非常有利的特點(diǎn)。與Si器件相比,GaN器件的擊穿電場(chǎng)、電子遷移率更高以及開(kāi)關(guān)速度更快,更加適合應(yīng)用于高頻、大功率、高壓的電力電子系統(tǒng),所以GaN器件及制備技術(shù)在功率器件應(yīng)用領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注并得到快速的發(fā)展。而功率二極管作為電力電子系統(tǒng)中基礎(chǔ)器件之一,在功率應(yīng)用領(lǐng)域占有非常重要的地位。由于AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中壓電極化和自發(fā)極化效應(yīng)能夠產(chǎn)生高濃度和高電子遷移率的二維電子氣（2DEG）,使得GaN基肖特基勢(shì)壘二極管（Schottky Barrier Diode,SBD）近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文從結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工藝制備兩個(gè)方面創(chuàng)新,提出了基于超薄勢(shì)壘AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)的混合陽(yáng)極功率二極管。本文的主要內(nèi)容如下:（1）首先提出了一種具有MIS柵控的超薄勢(shì)壘AlGaN/GaN混合陽(yáng)極功率二極管（MIS-Gate Hybrid Anode Diode,MG-HAD）新結(jié)構(gòu)。該器件結(jié)構(gòu)基于超薄勢(shì)壘AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié),其2DEG溝道具有天然耗盡的優(yōu)勢(shì),并通過(guò)在勢(shì)壘層表面淀積LPCVD-SiN_x

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

半導(dǎo)體材料極限[3]

第二章橫向AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)功率二極管的發(fā)展過(guò)程7第二章橫向AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)功率二極管的發(fā)展過(guò)程2.1AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)物理原理2.1.1AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)極化效應(yīng)圖2-1GaN晶體結(jié)構(gòu)[27]。（a）六方纖維鋅礦結(jié)構(gòu)；（b）立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)（a）（b）圖2-2六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的兩種極性[27]。（a）Ga面；（b）N面GaN晶體主要存在的結(jié)構(gòu)有兩種[27]，一種是六方纖維鋅礦結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱(chēng)纖鋅礦）如圖2-1（a）所示，圖中沿著極軸的兩個(gè)方向分別為[0001]和[0001]，纖鋅礦結(jié)構(gòu)的GaN晶體由Ga原子和N原子交替排列的原子層堆積而成，而這兩種原子的排列順序會(huì)有所不同。當(dāng)原子排列使得晶格極軸方向?yàn)閇0001]時(shí)，呈現(xiàn)Ga面（如圖2-2（a））；當(dāng)晶格極軸方向?yàn)閇0001]時(shí)，呈現(xiàn)N面（如圖2-2（b））。原子的排

第二章橫向AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)功率二極管的發(fā)展過(guò)程7第二章橫向AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)功率二極管的發(fā)展過(guò)程2.1AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)物理原理2.1.1AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)極化效應(yīng)圖2-1GaN晶體結(jié)構(gòu)[27]。（a）六方纖維鋅礦結(jié)構(gòu)；（b）立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)（a）（b）圖2-2六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的兩種極性[27]。（a）Ga面；（b）N面GaN晶體主要存在的結(jié)構(gòu)有兩種[27]，一種是六方纖維鋅礦結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱(chēng)纖鋅礦）如圖2-1（a）所示，圖中沿著極軸的兩個(gè)方向分別為[0001]和[0001]，纖鋅礦結(jié)構(gòu)的GaN晶體由Ga原子和N原子交替排列的原子層堆積而成，而這兩種原子的排列順序會(huì)有所不同。當(dāng)原子排列使得晶格極軸方向?yàn)閇0001]時(shí)，呈現(xiàn)Ga面（如圖2-2（a））；當(dāng)晶格極軸方向?yàn)閇0001]時(shí)，呈現(xiàn)N面（如圖2-2（b））。原子的排


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