氮化鎵基高電子遷移率晶體管在微波毫米波領(lǐng)域和功率器件領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用價值。國內(nèi)外二十余年的研究使得GaN HEMT技術(shù)日趨成熟,然而仍存在一系列的問題亟待解決,以期進(jìn)一步提高GaN HEMT器件的性能。本論文主要圍繞其中兩個重要問題而展開:一是AlGaN/GaN HEMT器件的跨導(dǎo)下降,也即跨導(dǎo)非線性問題;二是電場線集中于柵極邊緣使得器件耐壓能力受限的問題。本論文針對文獻(xiàn)中普遍存在的Al GaN/GaN HEMT跨導(dǎo)非線性問題,對AlGaN/GaN HEMT樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的直流和脈沖I-V測試,觀察到在不同測試方法下跨導(dǎo)線性度存在明顯的差異。基于該實驗現(xiàn)象,提出了柵下勢壘層區(qū)域中的類受主態(tài)陷阱是造成Al GaN/GaN HEMTs跨導(dǎo)非線性的原因。建立了一個基于陷阱充放電的物理模型,通過二維數(shù)值仿真,該模型得以驗證。仿真計算表明,當(dāng)柵下類受主陷阱濃度為1.2×1019 cm-3且其能級深度為導(dǎo)帶下0.5eV時,仿真所得器件跨導(dǎo)的非線性特征與實驗數(shù)據(jù)相一致。本論文針對AlGaN/Ga N HEMT器件中電場線集中于柵極邊緣導(dǎo)致器件發(fā)生提前擊穿的問題,提出了一種AlGaN/GaN H... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 AlGaN/GaN HEMT國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 GaN HEMT在微波毫米波領(lǐng)域的研究與應(yīng)用進(jìn)展
        1.2.2 GaNHEMT在功率領(lǐng)域的研究與應(yīng)用進(jìn)展
    1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 AlGaN/GaN HEMT器件的基本結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.1 III族氮化物的晶體結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)和極化性質(zhì)
    2.2 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)二維電子氣（2DEG）的來源
    2.3 AlGaN/GaN HEMT結(jié)構(gòu)和解析模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 AlGaN/GaN HEMT勢壘層陷阱對跨導(dǎo)線性度的影響研究
    3.1 AlGaN/GaN HEMT可靠性問題概述
    3.2 AlGaN/GaN HEMT跨導(dǎo)下降現(xiàn)象及其物理模型
    3.3 AlGaN/GaN HEMT器件的制造與測試
    3.4 考慮勢壘層陷阱的器件二維數(shù)值仿真
    3.5 對實驗和仿真結(jié)果的分析和討論
    3.6 本章小結(jié)
第四章 高/低K復(fù)合鈍化層AlGaN/GaN HEMT器件研究
    4.1 高/低K復(fù)合鈍化層技術(shù)介紹
    4.2 高/低K復(fù)合鈍化層提升器件耐壓的理論基礎(chǔ)
    4.3 GaN HLK-HFET中高/低K復(fù)合鈍化層關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3575818