隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,依照摩爾定律,集成電路的器件尺寸越來越小,密度也越來越高。由于電源電壓并沒有隨著器件的尺寸降低,造成嚴(yán)重的功耗問題。目前應(yīng)用最為廣泛成熟的Si基器件及電路無法完全滿足不同功能模塊的高性能需求。為了能夠在低電壓與低功率下仍然擁有優(yōu)秀的器件特性,以高電子遷移率材料作為器件的溝道材料是未來器件發(fā)展的一個重要方向。因此,我們將目光聚焦在新材料體系下的性能更高的器件和電路模塊。在所有可能的新材料中,III-V族化合物半導(dǎo)體被視為最具潛力的材料之一。在研究較為成熟的III-V族化合物半導(dǎo)體材料中,InAs材料具有遷移率高、載流子飽和漂移速度大等優(yōu)勢,但因為缺少晶格匹配的半絕緣襯底等原因,InAs溝道的高電子遷移率晶體管的材料外延仍有待于研究;此外Si與InAs之間超大的晶格失配也一直是阻礙硅基InAs溝道材料器件發(fā)展的障礙。為了解決上述材料外延的問題,本文主要敘述了如何利用分子束外延設(shè)備(MBE),在GaAs半絕緣襯底上外延生長InAs/AlSb高電子遷移率晶體管材料樣品。并且,還在Si襯底上成功地外延生長了InAs/AlSb量子阱結(jié)構(gòu),為之后的器件制作及異質(zhì)集成電路的研究打...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究現(xiàn)狀
    1.2 異質(zhì)集成
    1.3 研究異質(zhì)集成技術(shù)的必要性
    1.4 異質(zhì)集成面臨的問題
    1.5 InAs/AlSb HEMT的發(fā)展
    1.6 本文主要研究內(nèi)容與安排
第二章 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的性質(zhì)
    2.1 InAs材料的基本性質(zhì)
    2.2 InSb材料的基本性質(zhì)
    2.3 GaSb材料的基本性質(zhì)
    2.4 AlSb材料的基本性質(zhì)
    2.5 InAs/AlSb量子阱
第三章 材料生長與檢測
    3.1 材料制備
        3.1.1 分子束外延設(shè)備的基本原理
        3.1.2 分子束外延設(shè)備簡介
    3.2 材料分析與表征
        3.2.1 原子力顯微鏡
        3.2.2 霍爾測試
第四章 GaAs基InAs/AlSb高電子遷移率晶體管材料的生長
    4.1 GaAs襯底上AlGaSb緩沖層的生長
        4.1.1 AlGaSb生長溫度的優(yōu)化
        4.1.2 AlGaSb Ⅴ/Ⅲ比的優(yōu)化
    4.2 GaAs襯底上AlSb/InAs/AlSb量子阱的生長
    4.3 GaAs基InAs/AlSb HEMT材料的制備
第五章 Si基InAs/AlSb二維電子氣結(jié)構(gòu)
    5.1 Si襯底預(yù)處理
    5.2 Si襯底上直接外延InAs材料
    5.3 AlGaSb緩沖層結(jié)構(gòu)
    5.4 GaAsSb/AlGaSb緩沖層結(jié)構(gòu)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3790703