垂直型GaN肖特基二极管特性研究
发布时间：2021-06-25 04:05
氮化镓（GaN）由于优异的材料特性使得其在高功率、高压电力电子领域内有着巨大的应用前景,因此受到国内外广泛的关注。近年来,随着大尺寸GaN体单晶生长技术的突破,为利用GaN衬底同质外延制备GaN功率器件提供了可能,大大促进了GaN垂直型功率器件的发展。相比于异质衬底的平面型器件,垂直型器件更容易在更小的尺寸下实现更大的功率、更好的热扩散以及更高的稳定性。同时,垂直型GaN肖特基二极管由于具有低开启电压和快速开关性能,可广泛应用于高功率电子电路中。但现阶段的垂直型GaN肖特基二极管的性能仍存在诸多不足如在反向偏压下漏电流较大,反向击穿电压离理论值较远等。这说明垂直型GaN肖特基二极管的发展仍不成熟,无论是从材料生长方面还是器件工艺方面都亟待进一步的提升。目前,制备高性能的垂直型GaN肖特基二极管具有以下五大主要挑战:制备高品质肖特基接触;设计终端保护结构;生长高质量低掺同质外延厚膜;生长高质量GaN体单晶衬底以及制备高可靠性低电阻率欧姆接触。本论文便是围绕上述GaN垂直型肖特基二极管所面临的其中几项挑战展开了研究,具体工作如下:1.对利用氢化物气相外延法（HVPE）同质外延生长的GaN薄...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Si、SiC和GaN功率器件的应用范围Figure1.1TheapplicationofSi、SiCandGaNpowerdevices
垂直型肖特基二极管特性研究厚度通常仅能外延几微米，而垂直型器件可至几十到几百件相比于平面型器件存在如下优势：(1)更容易实现小尺寸电压，因为垂直型器件具有更少的电场集中效应，可将峰(3)更大的电流密度；(4)更高的热稳定性[11]。因此，业界有潜力应用于今后高压(>600V)、大电流(>100A)的多种和再生能源等）[12]。图 1.3 总结了垂直型 GaN 器件与平率器件和 Si 功率器件的性能比较。可见，垂直型 GaN 器了 GaN 平面型器件，且逼近于 GaN 的理论极限。因此，成熟，近年来 GaN 器件结构逐渐由平面型转向垂直型并3-17]。
近年来 GaN 器件结构逐渐由平面型转向垂直型并-17]。图 1.2 近年来报道的垂直型 GaN 器件概览及分类[9]Figure 1.2 Overview of vertical GaN power devices
本文编号：3248455
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Si、SiC和GaN功率器件的应用范围Figure1.1TheapplicationofSi、SiCandGaNpowerdevices
垂直型肖特基二极管特性研究厚度通常仅能外延几微米，而垂直型器件可至几十到几百件相比于平面型器件存在如下优势：(1)更容易实现小尺寸电压，因为垂直型器件具有更少的电场集中效应，可将峰(3)更大的电流密度；(4)更高的热稳定性[11]。因此，业界有潜力应用于今后高压(>600V)、大电流(>100A)的多种和再生能源等）[12]。图 1.3 总结了垂直型 GaN 器件与平率器件和 Si 功率器件的性能比较。可见，垂直型 GaN 器了 GaN 平面型器件，且逼近于 GaN 的理论极限。因此，成熟，近年来 GaN 器件结构逐渐由平面型转向垂直型并3-17]。
近年来 GaN 器件结构逐渐由平面型转向垂直型并-17]。图 1.2 近年来报道的垂直型 GaN 器件概览及分类[9]Figure 1.2 Overview of vertical GaN power devices
本文编号：3248455
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