AlGaN/GaN HFET功率开关器件新结构研究

发布时间：2021-08-03 10:47

　　功率器件在电源管理、电力传输、工业控制等方面影响着人们的生活。硅基功率器件经过半个多世纪发展,性能已经趋近于理论极限,而现代电力电子系统对功率器件的性能要求越来越高。采用新型半导体材料来提升功率器件性能已经刻不容缓。氮化镓（GaN）材料具有宽禁带、高电子迁移率和高临界击穿电场等优点,使其成为下一代功率器件的绝佳选择。AlGaN/GaN异质结具有高浓度的二维电子气（2-DEG）,在赋予AlGaN/GaN异质结场效应晶体管（HFET）开关速度快和导通损耗低等优点的同时使得常规HFET为耗尽型器件,不利于功率开关应用。因此增强型AlGaN/GaN HFET成为GaN基功率器件的技术难点。本论文利用国产硅衬底GaN晶圆开展增强型AlGaN/GaN HFET功率器件研究,主要研究内容包括:（1）结合实验室在AlGaN/GaN HFET器件仿真中已有的研究成果,开展了增强型HFET功率器件关键工艺研究。优化获得了较低接触电阻的欧姆接触;针对凹槽栅增强型器件最关键的凹槽刻蚀工艺,新开发出了一种高效率、低损伤且速率可控的凹槽刻蚀工艺。（2）在新型凹槽刻蚀工艺基础上,提出了部分栅槽概念,通过精确控制刻蚀... 

【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】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同半导体材料比导通电阻与击穿电压关系的理论极限[1]

图 1-2 Avogy 公司纵向 GaN 功率器件性能[10] GaN 器件的研究起步较晚，但最近几年随着高端人才的引大的研究成果。2014 年苏州能讯高能半导体有限公司推出 微波器件(如图 1-3 所示)，并计划于两年内推出国内第一款商目前国内还有中国科学院、中国电子科技集团、北京大学、、电子科技大学、香港科技大学、西安电子科技大学等单位率器件的研发。

5讯高能半导体有限公司推出的国内第一款 Ga GaN 晶圆异质外延上也取得了重大进展iconductor,Inc.）在 2014 年推出了达到国/GaN 晶圆，目前年产 2 万片，并在实验，可在未来进行投产。江西晶能光电有限N 晶圆的研发，目前推出了多款商用 G团、中国科学院半导体研究所、中国科安电子科技大学、山东大学等单位也在


本文编号：3319485