近些年來,隨著半導體行業(yè)的發(fā)展,第三代寬禁帶半導體正逐步成為二十一世紀最受矚目的材料,其中GaN半導體器件是第三代半導體的典型代表,科學研究人員越來越重視這類器件的研究分析,這是由于GaN和AlGaN相接觸時會形成異質結,極化效應的存在會在異質結中間形成二維電子氣,氮化物半導體可以工作在高溫,高頻以及強輻射的環(huán)境下,優(yōu)異的材料特性也使其在未來軍事和民用中有著更多的應用潛能。AlGaN/GaN肖特基勢壘二極管和AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管HEMT(High Electron Mobility Transistor)是一同發(fā)展的,通過多年的不懈努力,AlGaN/GaN肖特基勢壘二極管正逐步走向成熟。肖特基二極管的反向阻斷特性是眾多研究人員重視的方面,最有效提升耐壓而不影響正向特性的方式就是在肖特基二極管的陽極上連接場板,所以本文基于傳統場板進行仿真研究,通過軟件Silvaco TCAD模擬橫向場板和幾種變型場板,主要的研究內容如下:1.研究橫向場板器件的耐壓機理,分析橫向場板長度和鈍化層厚度和擊穿電壓之間的關系以及內部電場分布狀態(tài),并進一步總結其中的規(guī)律。仿真浮空階梯型場板(SFF...

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 GaN肖特基二極管國內外研究現狀
    1.3 GaN肖特基二極管存在的問題
        1.3.1 GaN材料的摻雜問題
        1.3.2 GaN材料的外延質量問題
        1.3.3 AlGaN/GaN肖特基二極管的擊穿問題
    1.4 本文的章節(jié)安排
第2章 AlGaN/GaNSBD工作原理
    2.1 極化效應
        2.1.1 自發(fā)極化
        2.1.2 壓電極化
    2.2 二維電子氣來源
    2.3 AlGaN/GaN二極管反向工作原理
        2.3.1 金屬半導體接觸原理
        2.3.2 熱電子發(fā)射理論
        2.3.3 雪崩擊穿
    2.4 AlGaN/GaN二極管正向工作原理
    2.5 本章小結
第3章 橫向場板和浮空階梯場板的仿真研究
    3.1 橫向場板研究
        3.1.1 橫向場板長度對器件特性的影響
        3.1.2 鈍化層厚度對器件特性的影響
    3.2 浮空階梯場板的研究
    3.3 浮空階梯場板結構的擊穿特性分析
        3.3.1 浮空階梯場板的電場分布研究
        3.3.2 浮空階梯場板的溝道電子分布
    3.4 浮空階梯場板的優(yōu)化
        3.4.1 浮空階梯場板鈍化層厚度分析
        3.4.2 浮空階梯場板水平位置分析
    3.5 本章小結
第4章 陽極縱向場板的仿真研究
    4.1 縱向場板結構
    4.2 縱向場板擊穿特性研究
        4.2.1 縱向場板器件的反向特性
        4.2.2 縱向場板對器件側面電場的影響
        4.2.3 縱向場板對溝道電場的影響
    4.3 AVFP-SBD的載流子濃度分布的研究
    4.4 縱向場板正向特性
    4.5 本章總結
第5章 ALVFP-SBD和深電極的仿真研究
    5.1 ALFP-SBD和ALVFP-SBD的器件設計
    5.2 ALFP-SBD和ALVFP-SBD的擊穿特性研究
    5.3 深電極的研究
        5.3.1 深電極的反向特性研究
        5.3.2 深電極的正向特性研究
    5.4 AlGaN/GaN肖特基深電極器件的制作工藝
    5.5 AlGaN/GaN肖特基勢壘二極管溫度特性
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3767990