硅基AlGaN/GaN功率二极管研究
发布时间：2021-06-10 00:03
化合物半导体材料GaN具有禁带宽度大、临界击穿电场强度高、化学性质稳定等特点,是制备下一代功率半导体器件的理想材料之一。由于AlGaN/GaN异质界面处非掺杂形成的二维电子气（Two-dimensional Electron Gas,2DEG）具有高浓度、高迁移率的特点,因此该异质结成为GaN功率半导体器件的一种基本结构。硅基GaN（GaN-on-Si）技术是目前GaN功率器件的主流技术,具有材料成本低、硅基CMOS工艺兼容的双重优势。GaN功率二极管作为一类重要的功率半导体器件,有望在硅基GaN技术平台的基础上取得新的突破。本文以硅基AlGaN/GaN肖特基二极管和恒流二极管作为研究对象,同时探索两者的单片集成。针对传统AlGaN/GaN肖特基二极管的开启电压相对较高（大于1 V）、击穿电压相对较低（小于1 kV）的问题,本文对其器件结构和刻蚀工艺进行研究;另一方面,GaN恒流二极管迄今尚未见报道,本文对此器件进行研究。主要研究内容与成果如下:（1）提出GaN低温感应耦合等离子体刻蚀技术,显著抑制横向刻蚀。该技术基于低温下电子束光刻胶抗刻蚀能力的提升,从而使横向刻蚀速率大大降低,显著...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Si、SiC和GaN三者特性的对比
图 1-3 各类功率半导体器件的适用领域[24]如图 1-3 所示[24]，各类功率半导体器件都有各自的适用领域。从图中可以，GaN 功率半导体器件在高频、中低功率领域具有一定的优势。对于激光雷Light Detection and Ranging，LiDAR）和包络跟踪（Envelope Tracking，ET）频应用领域，GaN 功率半导体技术具有独特的优势。此外，在无线充电、开关以及自动驾驶等应用领域，GaN 也显示出足够的优势。
图 1-3 各类功率半导体器件的适用领域[24]图 1-3 所示[24]，各类功率半导体器件都有各自的适用领域。从图中aN 功率半导体器件在高频、中低功率领域具有一定的优势。对于激t Detection and Ranging，LiDAR）和包络跟踪（Envelope Tracking，用领域，GaN 功率半导体技术具有独特的优势。此外，在无线充电、自动驾驶等应用领域，GaN 也显示出足够的优势。
本文编号：3221598
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Si、SiC和GaN三者特性的对比
图 1-3 各类功率半导体器件的适用领域[24]如图 1-3 所示[24]，各类功率半导体器件都有各自的适用领域。从图中可以，GaN 功率半导体器件在高频、中低功率领域具有一定的优势。对于激光雷Light Detection and Ranging，LiDAR）和包络跟踪（Envelope Tracking，ET）频应用领域，GaN 功率半导体技术具有独特的优势。此外，在无线充电、开关以及自动驾驶等应用领域，GaN 也显示出足够的优势。
图 1-3 各类功率半导体器件的适用领域[24]图 1-3 所示[24]，各类功率半导体器件都有各自的适用领域。从图中aN 功率半导体器件在高频、中低功率领域具有一定的优势。对于激t Detection and Ranging，LiDAR）和包络跟踪（Envelope Tracking，用领域，GaN 功率半导体技术具有独特的优势。此外，在无线充电、自动驾驶等应用领域，GaN 也显示出足够的优势。
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