近些年來,隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,第三代寬禁帶半導(dǎo)體正逐步成為二十一世紀(jì)最受矚目的材料,其中GaN半導(dǎo)體器件是第三代半導(dǎo)體的典型代表,科學(xué)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(shí)會形成異質(zhì)結(jié),極化效應(yīng)的存在會在異質(zhì)結(jié)中間形成二維電子氣,氮化物半導(dǎo)體可以工作在高溫,高頻以及強(qiáng)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(yīng)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(tǒng)場板進(jìn)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(nèi)容如下:1.研究橫向場板器件的耐壓機(jī)理,分析橫向場板長度和鈍化層厚度和擊穿電壓之間的關(guān)系以及內(nèi)部電場分布狀態(tài),并進(jìn)一步總結(jié)其中的規(guī)律。仿真浮空階梯型場板(SFF...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)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(zhì)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(yīng)
        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(dǎo)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(jié)
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(jié)構(gòu)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(jié)
第4章 陽極縱向場板的仿真研究
    4.1 縱向場板結(jié)構(gòu)
    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(cè)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(jié)
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(shè)計(jì)
    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(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3767990