AlGaN/GaN HEMT器件的工艺制备及接触特性研究

发布时间：2021-05-13 19:11

　　GaN基材料禁带宽度大、电子饱和速率高、击穿电场高并且具有较好的耐腐蚀性、抗辐射性以及较高的热导率,在高频、大功率、辐射、高温条件下拥有巨大的优势。由于AlGaN/GaN HEMT内部存在很强的自发极化和压电极化效应,AlGaN/GaN异质结处可以自发形成高浓度、高电子迁移率的二维电子气,现已成为国内外研究的热点。由于GaN材料禁带宽度较大并且AlGaN/GaN HEMT外延材料为非故意掺杂,这使得形成小的欧姆接触电阻很困难。然而较小的欧姆接触电阻对于大功率、高频等器件起着至关重要的作用。目前对于AlGaN/GaN HEMT器件的重要研究方向之一就是如何获得表面形貌好、接触电阻小、稳定可靠的欧姆接触。本论文主要研究了AlGaN/GaN HEMT器件的关键制备工艺,并着重研究了不同欧姆接触模式对AlGaN/GaN HEMT的欧姆接触特性的影响。首先,介绍了制备HEMT所用工艺版图的设计思路,并从有源区隔离、欧姆电极制备、栅极制备等方面入手对HEMT工艺制备进行了详细的介绍与分析。其次,为研究不同欧姆接触模式对AlGaN GaN HEMT欧姆接触特性的影响设计了退火炉慢速、多阶段退火的实验... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 GaN基材料的特性及其器件的研究意义
    1.2 AlGaN/GaN HEMT国内外研究进展
    1.3 AlGaN/GaN HEMT未来发展所面临的挑战
    1.4 论文主要研究内容
第2章 AlGaN/GaN HEMT材料性质及工作原理
    2.1 AlGaN/GaN异质结极化效应
        2.1.1 压电极化
        2.1.2 自发极化
        2.1.3 异质结二维电子气浓度
    2.2 材料外延生长
    2.3 AlGaN/GaN HEMT工作原理
    2.4 AlGaN/GaN HEMT的性能优化
    2.5 本章小结
第3章 AlGaN/GaN HEMT工艺制备
    3.1 外延片分析及版图设计
    3.2 AlGaN/GaN HEMT器件工艺介绍
        3.2.1 外延片清洗
        3.2.2 光刻
        3.2.3 有源区隔离
        3.2.4 保护台面及腐蚀出有源区
        3.2.5 欧姆电极制备
        3.2.6 栅电极制备
    3.3 器件性能测试与分析
    3.4 本章小结
第4章 AlGaN/GaN HEMT欧姆接触特性的研究
    4.1 欧姆接触模式的介绍
    4.2 实验步骤及结果分析
        4.2.1 欧姆接触模式和退火温度的关系
        4.2.2 欧姆接触模式和退火时间的关系
        4.2.3 不同大小源漏纵向接触孔对欧姆接触特性的影响
    4.3 欧姆接触模式的性能优化
    4.4 欧姆接触模式对HEMT性能的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3184556