常规型AlGaN/GaN HEMT器件电应力及辐射应力可靠性研究

发布时间：2021-06-29 21:01

　　GaN基半导体材料具有禁带宽度大、电子饱和速度高、击穿电压大等良好的电学性能,在微波大功率和高压开关电路领域具有很大的发展潜力。可靠性问题一直制约AlGaN/GaN HEMT器件发展,在一些特殊的工作环境中,HEMT器件稳定性关系着整个电路系统的安全问题。本文针对常规耗尽型AlGaN/GaN HEMT器件,从仿真和实验两方面进行电应力和辐照应力的可靠性研究。本论文主要工作总结如下:1.使用Silvaco仿真软件模拟开态应力下常规AlGaN/GaN HEMT器件的直流特性,采用受主掺杂模拟开态应力时热载流子效应在器件中产生的缺陷。开态应力下器件中产生的热载流子会逃逸并被陷阱俘获,使器件出现输出电流降低,阈值电压漂移等退化现象。使用相同结构的器件,研究不同位置缺陷态对器件性能的影响。发现势垒层及表面、缓冲层中的缺陷都会退化器件的直流特性,缓冲层中的缺陷对器件的退化影响最大。此外,缺陷浓度越高、能级越大,退化越显著。2.研究AlGaN/GaN HEMT器件开态恒压应力和开态阶梯应力的退化机制,分析器件在开态应力下的可靠性问题。开态应力下热电子能够克服势垒高度注入到势垒层和缓冲层,被其中的陷阱... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

^lGaN/GaNHEMT器件的基木结构

图２．２电阻示意图??

图２．３基木工艺流程图Ｉ４２】??２．４?ＡｌＧａＮ／ＧａＮ?ＨＥＭＴ器件的直流测试??本小节主要介绍了本文实验中所用ＨＥＭＴ器件的结构参数，实验测试方法以及??

【参考文献】：
期刊论文
[1]Degradation mechanism of enhancement-mode AlGaN/GaN HEMTs using fluorine ion implantation under the on-state gate overdrive stress[J]. 孙伟伟,郑雪峰,范爽,王冲,杜鸣,张凯,陈伟伟,曹艳荣,毛维,马晓华,张进成,郝跃.  Chinese Physics B. 2015(01)
[2]场板抑制GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌的机理研究[J]. 毛维,杨翠,郝跃,张进成,刘红侠,马晓华,王冲,张金风,杨林安,许晟瑞,毕志伟,周洲,杨凌,王昊.  物理学报. 2011(01)
[3]GaN——第三代半导体的曙光[J]. 梁春广,张冀.  半导体学报. 1999(02)

硕士论文
[1]AlGaN/GaN HEMT器件应力退化及缺陷产生研究[D]. 吴银河.西安电子科技大学 2017
[2]GaN基双异质结MOS HEMT器件高场可靠性及高温特性研究[D]. 岳童.西安电子科技大学 2014



本文编号：3257156