AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管(HFET)器件自身所具有的低比導(dǎo)通電阻(R_on,sp)、低開(kāi)關(guān)損耗以及高耐壓(BV)等特性使其成為目前電力電子領(lǐng)域非常矚目的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而,常規(guī)AlGaN/GaN HFET由于自發(fā)的常開(kāi)型溝道而具有負(fù)的閾值電壓(V_TH),這嚴(yán)重限制了其在電力電子系統(tǒng)中的應(yīng)用;而且,常規(guī)AlGaN/GaN HFET器件耐壓時(shí)會(huì)在柵極附近出現(xiàn)電勢(shì)集中現(xiàn)象,這也使得器件遠(yuǎn)沒(méi)能夠發(fā)揮GaN材料的高耐壓特性。針對(duì)這些問(wèn)題,本論文從GaN材料的極化特性出發(fā),著重分析了AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)中電荷的分布情況,從電荷的角度研究了常規(guī)AlGaN/GaN HFET器件耐壓以及閾值電壓等特性受材料參數(shù)影響的機(jī)理,進(jìn)而展開(kāi)更深層次的研究,主要?jiǎng)?chuàng)新如下:(1)基于A(yíng)lGaN/GaN HFET器件中電荷的分析,研究了雙異質(zhì)結(jié)器件的電荷特性。阻斷狀態(tài)下,器件中雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)溝道耗盡時(shí)會(huì)在A(yíng)lGaN勢(shì)壘層兩側(cè)形成有相反極性的固定電荷,尤其是在A(yíng)lGaN調(diào)制層/AlGaN勢(shì)壘層形成負(fù)電荷可以吸引部分AlGaN勢(shì)壘層/GaN襯底異質(zhì)結(jié)正極化電荷向柵極發(fā)...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 AlGaN/GaNHFET器件存在問(wèn)題以及研究動(dòng)態(tài)
    1.3 論文工作安排
第二章 AlGaN/GaNHFET基本原理介紹
    2.1 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的基本原理
        2.1.1 極化效應(yīng)
        2.1.2 二維電子氣
    2.2 AlGaN/GaNHFET基本結(jié)構(gòu)和原理
        2.2.1 導(dǎo)通機(jī)制和閾值電壓
        2.2.2 阻斷機(jī)制和擊穿機(jī)理
    2.3 器件仿真介紹
    2.4 本章小結(jié)
第三章 雙異質(zhì)結(jié)AlGaN/GaNHFET特性分析
    3.1 雙異質(zhì)結(jié)AlGaN/GaNHFET結(jié)構(gòu)和基本原理分析
        3.1.1 雙異質(zhì)結(jié)的基本原理分析
        3.1.2 模擬結(jié)果和基本特性分析
        3.1.3 相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化和基本分析
    3.2 新型具有增強(qiáng)型特性的高耐壓雙異質(zhì)結(jié)器件
        3.2.1 新型器件基本結(jié)構(gòu)和基本原理
        3.2.2 閾值電壓和耐壓特性分析對(duì)比
    3.3 本章小結(jié)
第四章 具有場(chǎng)板調(diào)制的雙異質(zhì)結(jié)AlGaN/GaNHFET的特性分析
    4.1 場(chǎng)板結(jié)構(gòu)在常規(guī)AlGaN/GaNHFET中的應(yīng)用
        4.1.1 場(chǎng)板結(jié)構(gòu)和基本原理
        4.1.2 具有場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的AlGaN/GaNHFET
        4.1.3 場(chǎng)板AlGaN/GaNHFET的耐壓分析
    4.2 場(chǎng)板在雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
        4.2.1 具有場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的雙異質(zhì)結(jié)AlGaN/GaNHFET
        4.2.2 場(chǎng)板雙異質(zhì)結(jié)AlGaN/GaNHFET相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文和獲獎(jiǎng)情況



本文編號(hào)：3838455