發(fā)布時(shí)間：2022-02-18 19:55

　　電力電子器件（Power electronic device）也叫做功率器件,是一種對(duì)電能實(shí)現(xiàn)傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的器件,在電力電子技術(shù)及電力系統(tǒng)中居于至關(guān)重要的地位,在軍工設(shè)備、汽車電子、家用電器、軌道交通及通信、信息系統(tǒng)中有著十分廣泛的應(yīng)用。到目前為止,電力電子器件主要使用半導(dǎo)體材料制備,經(jīng)由微電子加工工藝制造而成。AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管（HEMT）在第三代半導(dǎo)體中備受青睞。基于GaN材料較大的禁帶寬度（Eg）,該類器件可獲得良好的關(guān)態(tài)耐壓特性。自發(fā)極化和壓電極化效應(yīng)在AlGaN/GaN界面形成大量極化正電荷,使得異質(zhì)結(jié)量子阱中2DEG面密度非常高,顯示了強(qiáng)大的電流處理能力和更高的載流子遷移率,并由此獲得更低的特征開態(tài)電阻（RON·A）和更快的開關(guān)速度。此外,GaN材料良好的熱導(dǎo)率及相對(duì)穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),使得AlGaN/GaN HEMTs具有較強(qiáng)的抗腐蝕和抗輻射能力,適合在高溫等更多惡劣的環(huán)境中工作。對(duì)于傳統(tǒng)工藝制備的電力電子器件來說,表面鈍化與淀積場(chǎng)板已成為不可或缺的步驟,這些工藝步驟必然會(huì)對(duì)器件的勢(shì)壘層應(yīng)變產(chǎn)生影響,并進(jìn)一步改變器件工作時(shí)的電學(xué)特性,為厘清器件鈍化后的工... 

【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(yè)數(shù)】：182 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)表
第一章 緒論
    1-1 引言
    1-2 GaN基電力電子器件的研究背景及意義
    1-3 AlGaN/GaN電力電子器件的發(fā)展歷史及研究進(jìn)展
        1-3-1 國(guó)外AlGaN/GaN電力電子器件的發(fā)展歷史及研究進(jìn)展
        1-3-2 國(guó)內(nèi)AlGaN/GaN HEMTs發(fā)展歷史及研究進(jìn)展
    1-4 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和GaN器件面臨的主要問題
    1-5 本論文的研究?jī)?nèi)容與安排
    參考文獻(xiàn)
第二章 器件制備與測(cè)試
    2-1 AlGaN/GaN異質(zhì)材料的外延結(jié)構(gòu)
        2-1-1 襯底的選取
        2-1-2 GaN材料的異質(zhì)外延結(jié)構(gòu)
    2-2 器件制備
        2-2-1 清洗工藝
        2-2-2 圖形曝光工藝
        2-2-3 器件隔離工藝
        2-2-4 歐姆接觸工藝
        2-2-5 肖特基接觸工藝
        2-2-6 鈍化工藝
        2-2-7 場(chǎng)板工藝
    2-3 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料與器件測(cè)試
        2-3-1 霍爾(Hall)測(cè)試
        2-3-2 直流(DC)測(cè)試
        2-3-3 電容電壓(C-V)測(cè)試
    參考文獻(xiàn)
第三章 一種確定AlGaN/GaN電力電子器件表面鈍化后溝道二維電子氣面密度分布方法的研究
    3-1 AlGaN/GaN電力電子器件鈍化前后電學(xué)特性的變化
    3-2 表面鈍化前后極化庫(kù)侖場(chǎng)散射理論模型的確定
    3-3 利用極化庫(kù)侖場(chǎng)散射理論確定表面鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件的溝道二維電子氣面密度分布
    參考文獻(xiàn)
第四章 表面鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件勢(shì)壘層應(yīng)變分布的確定及性能變化的研究
    4-1 表面鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件勢(shì)壘層應(yīng)變分布的確定
        4-1-1 不同厚度鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件電學(xué)特性的變化
        4-1-2 利用極化庫(kù)侖場(chǎng)散射理論確定不同厚度鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件勢(shì)壘層中的極化電荷分布
        4-1-3 不同厚度鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件勢(shì)壘層應(yīng)變分布的確定
    4-2 極化庫(kù)侖場(chǎng)散射機(jī)制對(duì)表面鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件性能的影響
        4-2-1 表面鈍化后AlGaN/GaN電力電子器件電學(xué)特性的變化
        4-2-2 表面鈍化前后AlGaN/GaN電力電子器件載流子低場(chǎng)遷移率與R_(on)·A變化的討論分析
    參考文獻(xiàn)
第五章 應(yīng)用極化庫(kù)侖場(chǎng)理論研究淀積柵場(chǎng)板結(jié)構(gòu)對(duì)AlGaN/GaN電力電子器件性能變化的影響
    5-1 AlGaN/GaN電力電子器件淀積柵場(chǎng)板前后電學(xué)特性的變化
    5-2 利用極化庫(kù)侖場(chǎng)散射理論確定淀積柵場(chǎng)板后AlGaN/GaN電力電子器件勢(shì)壘層中引入的附加極化電荷分布
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論
致謝
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
Paper 1
Paper 2
Paper 3
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]X波段30W內(nèi)匹配GaN HEMT功率器件[J]. 李靜強(qiáng),楊瑞霞,馮震,邱旭,王勇,馮志紅,默江輝,楊克武,張志國(guó).  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2008(04)
[2]AlGaN表面坑狀缺陷及GaN緩沖層位錯(cuò)缺陷對(duì)AlGaN/GaN HEMT電流崩塌效應(yīng)的影響[J]. 席光義,任凡,郝智彪,汪萊,李洪濤,江洋,趙維,韓彥軍,羅毅.  物理學(xué)報(bào). 2008(11)
[3]AlGaN/GaN HEMT器件直流掃描電流崩塌機(jī)理及其物理模型[J]. 郝躍,韓新偉,張進(jìn)城,張金鳳.  物理學(xué)報(bào). 2006(07)
[4]藍(lán)寶石襯底AlGaN/GaN功率HEMTs研制[J]. 邵剛,劉新宇,和致經(jīng),劉鍵,魏珂,陳曉娟,吳德馨.  電子器件. 2004(03)



本文編號(hào)：3631452