ZnO因具有超高擊穿電壓、高飽和電子遷移速率、較寬的禁帶寬度等一系列優(yōu)越電子性能,在半導(dǎo)體材料研究中受到了廣泛的關(guān)注,是繼氮化物研究之后進(jìn)一步研制高功率、高頻率和高溫微電子器件的首選優(yōu)越材料。壓電極化效應(yīng)和自發(fā)極化效應(yīng)共同作用產(chǎn)生的極化電場,使得在ZnO異質(zhì)結(jié)界面處感應(yīng)出具有較高面密度的界面極化電荷,這些感應(yīng)出來的極化電荷能調(diào)控異質(zhì)結(jié)構(gòu)的能帶,進(jìn)而影響電子結(jié)構(gòu)與器件的相關(guān)性能。調(diào)制摻雜和空間層的引入使電子和散射中心在空間上分離,從而可以有效提高ZnO溝道層中二維電子氣（2DEG）的濃度和遷移率。雖然目前在實(shí)驗(yàn)方面已有ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)2DEG的相關(guān)報(bào)道,但是在理論模擬方面的研究卻較少,尤其是弛豫應(yīng)變和調(diào)制摻雜對2DEG的影響,這影響了人們對ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)2DEG的認(rèn)識(shí)及相關(guān)電子器件的研發(fā)。本文著重從解決以上兩大難點(diǎn)入手,分析了調(diào)制摻雜和應(yīng)變弛豫對ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)界面處2DEG的分布、面密度、能帶結(jié)構(gòu)等性質(zhì)的影響并做出了深入研究,主要研究結(jié)論如下:1.以調(diào)制摻雜的ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ),通過自洽求解一維泊松方程、薛定諤方程的形式,研究摻雜濃度、空間... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 HEMT器件的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
    1.2 GaN基HEMT器件的工作原理
    1.3 本篇論文的研究任務(wù)及意義
第2章 Zn_(1-x)Mg_xO/ZnO材料特性及工作機(jī)理
    2.1 ZnO的結(jié)構(gòu)和性能
        2.1.1 ZnO的基本性質(zhì)
        2.1.2 ZnO的晶體結(jié)構(gòu)
        2.1.3 ZnO的光譜與能級(jí)
        2.1.4 ZnO同型異質(zhì)結(jié)
    2.2 ZnMgO三元合金薄膜
        2.2.l Zn_(1-x)Mg_xO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
        2.2.2 Zn_(1-x)Mg_xO單層薄膜的研究現(xiàn)狀
第3章 ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)的理論仿真物理模型
    3.1 二維體系中電荷的分布
        3.1.1 狀態(tài)密度
        3.1.2 電荷分布特性
    3.2 自洽求解基本原理
    3.3 SCPS法的計(jì)算方法
        3.3.1 泊松方程
        3.3.2 薛定諤方程
    3.4 ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié) 2DEG形成機(jī)制及影響參數(shù)
        3.4.1 ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié) 2DEG的產(chǎn)生機(jī)制
        3.4.2 ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié) 2DEG的影響參數(shù)
        3.4.3 自洽求解過程
第4章 調(diào)制摻雜ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)二維電子氣特性模擬
    4.1 調(diào)制摻雜ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)模型與計(jì)算
    4.2 空間層厚度對二維電子氣的影響討論
    4.3 摻雜濃度對二維電子氣的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)中極化對二維電子氣的影響
    5.1 ZnMgO/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)模型與計(jì)算
    5.2 ZnMgO勢壘層完全應(yīng)變（R=0）時(shí)二維電子氣的性質(zhì)
    5.3 應(yīng)變弛豫度R對二維電子氣的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]水泥基復(fù)合材料ZnMgO/ZnO界面構(gòu)造與熱電性能研究[D]. 范銀.西安建筑科技大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3601721