AlGaN/GaN HEMT器件栅漏区域电学性能的研究

发布时间：2021-07-26 09:42

　　GaN是第三代宽禁带半导体材料的典型代表,有着禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和速度高、耐高温、抗辐照等优良性能,并且会在AlGaN/GaN异质结界面处产生浓度很高的二维电子气（2DEG）,而具有高电子迁移率的2DEG会在界面下方形成导电沟道,因此在高频、大功率、微波等领域有广泛的应用前景。虽然AlGaN/GaN HEMT器件作为前沿热点已经吸引到了学界的广泛关注,但是其击穿电压仍然远远低于GaN材料的理论击穿极限。因此,本文是利用Sentaurus TCAD仿真软件设计和仿真模拟新的器件模型,优化器件结构和参数,提高器件的击穿电压。主要的研究内容有:（1）提出了一种具有双电荷区势垒层结构的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（DCBL-HEMT）。首先介绍在栅极和漏极之间的势垒层中的两个负电荷区的结构和工作原理,其负电荷的引入可通过氟等离子体处理实现。相较于普通钝化层结构和场板结构的晶体管,具有双电荷区势垒层结构的晶体管沟道中的电子被势垒层中的负电荷耗尽,改善栅边缘的电场集中,使电场分布更加均匀,调节沟道层中的电场分布,有效地提高器件的击穿电压。然后通过控制变量的方法逐一对双电荷区... 

【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】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同材料键长与禁带宽度的比较

AlGaN/GaN异质结结构

GaNHEMT击穿机制示意图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3303320