發(fā)布時間：2023-08-29 20:44

　　為滿足新一代電子器件和光電子器件的大功率、高效率應(yīng)用,以GaN為主的第三代半導(dǎo)體在近二十年內(nèi)取得了長足的發(fā)展,已逐步取代Si、GaAs等傳統(tǒng)半導(dǎo)體,尤其在制備高電子遷移率晶體管(High electron mobility transistor,HEMT)和發(fā)光二極管(Light emitting diode,LED)方面應(yīng)用廣泛。GaN基藍光LED已廣泛商業(yè)化,成為新一代綠色照明產(chǎn)業(yè)的主力軍。然而,GaN基HEMT器件的商業(yè)化卻進展緩慢,一方面由于其價格昂貴,另一方面由于其制備工藝有待改進,器件性能有待提升。為改善GaN基HEMT器件的相關(guān)性能,提高其性價比,本文從新型倒裝GaN基HEMT器件及其與LED光電集成的角度出發(fā),開辟新的工藝路徑,開發(fā)新的器件結(jié)構(gòu),制備新的集成單元,進一步優(yōu)化GaN基電子器件的性能,推動GaN基材料和器件的發(fā)展。首先,制備了一種金屬與AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面接觸的新型電極結(jié)構(gòu)。這種新結(jié)構(gòu)電極只需要在600℃下退火即可與異質(zhì)結(jié)形成歐姆接觸,相比于傳統(tǒng)的在850℃下退火形成歐姆電極的GaN HEMT器件,采用界面接觸型歐姆電極的HEMT器件具有更低的方塊電...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 氮化鎵基材料與器件的研究意義
    1.2 氮化鎵基HEMT的工作原理
    1.3 氮化鎵基HEMT功率器件的研究進展
    1.4 本文的主要工作和安排
第二章 氮化鎵基HEMT的制備工藝與性能測試
    2.1 氮化物異質(zhì)結(jié)的外延生長
    2.2 氮化鎵基HEMT器件的制備工藝
        2.2.1 晶圓清洗
        2.2.2 歐姆接觸電極
        2.2.3 臺面隔離
        2.2.4 表面鈍化
        2.2.5 柵電極制備
        2.2.6 開孔刻蝕/場板制備/器件互聯(lián)
    2.3 氮化鎵基HEMT外延材料和器件的性能檢測與分析
        2.3.1 載流子性能
        2.3.2 接觸電阻性能
        2.3.3 轉(zhuǎn)移特性
        2.3.4 輸出特性
        2.3.5 柵極反向漏電與擊穿性能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氮化鎵基HEMT的異質(zhì)結(jié)界面接觸型歐姆電極制備與研究
    3.1 界面接觸型歐姆電極和HEMT器件制備工藝
    3.2 界面接觸型歐姆電極形成機制和器件性能分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 倒裝結(jié)構(gòu)氮化鎵基HEMT的制備與研究
    4.1 倒裝結(jié)構(gòu)氮化鎵基HEMT的制備工藝
    4.2 倒裝結(jié)構(gòu)氮化鎵基HEMT的性能分析
        4.2.1 關(guān)態(tài)擊穿電壓和柵漏電
        4.2.2 垂直擊穿特性
        4.2.3 轉(zhuǎn)移和輸出特性
    4.3 本章小結(jié)
第五章 氮化鎵基HEMT與垂直結(jié)構(gòu)LED單片集成器件的制備與研究
    5.1 氮化鎵基HEMT與垂直結(jié)構(gòu)LED集成器件的制備工藝
        5.1.1 HEMT+LED混合外延片的制備
        5.1.2 HEMT+LED光電集成器件的制備
    5.2 氮化鎵基HEMT與垂直結(jié)構(gòu)LED單片集成器件的性能分析
        5.2.1 Mg摻雜降低互聯(lián)電阻及其機理分析
        5.2.2 光電集成器件的性能測試及分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3844254