GaN基MIS-HEMT器件具有關態(tài)漏電低、擊穿電壓高等優(yōu)點,是研制高效GaN基微波功率器件的理想選擇。然而MIS-HEMT器件溝道載流子的輸運特性極易受到柵絕緣層、界面狀態(tài)及溫度的影響,從而對器件性能和可靠性產生一定的影響。因此研究MIS-HEMT器件的溝道輸運性質具有十分重要的意義。本文使用仿真與實驗相結合的方法,針對AlGaN/GaN MIS-HEMT器件特性和溝道載流子輸運特性進行研究。主要工作內容如下:（1）使用Silvaco仿真軟件研究絕緣層/柵介質層界面態(tài)密度、柵介質層厚度、凹槽深度等對AlGaN/GaN MIS-HEMT器件直流特性的影響,并為器件關鍵結構部分的設計提供參考依據(jù)。結果表明界面態(tài)的存在會對器件特性造成較大的影響,在器件制造過程中應采取措施降低界面態(tài)密度。柵介質層厚度和凹槽刻蝕深度的選擇應適當,否則會影響器件特性。隨后我們設計了本次實驗所需的具有Al₂O₃/AlN疊層柵介質結構的MIS-HEMT器件,簡要介紹了器件的制作流程,并對器件直流特性進行初步測試。（2）使用Silvaco仿真與變溫直流測試相結合的方法研究溫... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的AlGaN/GaNMIS-HEMT器件結構示意圖

aN/GaN 異質結的極化效應異質結構中存在自發(fā)極化和壓電極化兩種極化效種極化效應的形成原因。內， N 的電負性遠大于 Ga，因此形成 Ga-N 化學而產生了極化矢量方向為 N 指向 Ga 的偶極子。（0001）方向上不具有反對稱性，因此晶體表現(xiàn)GaN 晶體本身具有高對稱性，晶體內部的局部極化現(xiàn)象。別為 Ga 面和 N 面極性的 GaN 晶體。我們常用的 GaN 都是 Ga 面的。由于局部極化矢量的方向為自發(fā)極化方向為沿 c 軸負向指向襯底。由于自發(fā)發(fā)極化方向相反。AlGaN 材料的自發(fā)極化方向是其自發(fā)極化強度大于 GaN 的自發(fā)極化強度。

圖2.2AlGaN/GaN 異質結極化效應示意圖電子氣的形成壓電極化效應的存在，AlGaN/GaN 異質結異質結表面和界面處分別誘導出帶負電和帶補償異質界面 AlGaN 一側帶正電的極化誘量的電子。而由于 AlGaN/GaN 異質結中，Ga在異質界面處形成了極窄的勢阱，從而將聚中。這些電子在垂直于異質界面的方向上運上可以自由運動，因此形成了二維電子氣。aN/GaN MIS-HEMT 器件工作原理簡介IS-HEMT 器件的主要工作原理與肖特基柵 H擊穿等性能上有所提升。因此本節(jié)先以典型的MT 器件的工作原理和關鍵的器件特性參數(shù)。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管模型、關鍵工藝及器件制作[D]. 楊燕.西安電子科技大學 2006

碩士論文
[1]基于LPCVD-SiNx柵介質的AlGaN/GaN MIS-HEMTs器件及其界面特性研究[D]. 劉朝陽.電子科技大學 2016
[2]雙軸應變下AlGaN/GaN二維電子氣遷移率的計算[D]. 劉偉.電子科技大學 2012



本文編號：3106868