AlGaN/GaN HEMT器件特性仿真研究
发布时间：2021-08-26 02:43
氮化镓（GaN）作为第三代半导体材料具有宽禁带、高电子漂移速度、高热导率、高击穿电场、高耐热性、高抗辐射能力等突出优势,这些特性使得GaN成为制造高温、高压、大功率、抗辐射半导体器件的优良材料。氮化镓基高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）拥有很高的沟道电子浓度、极高的电子迁移率和较高的击穿电压,这使得其在高频、微波等方面拥有很大的发展前景。同时GaN HEMT外延材料可以在大尺寸Si衬底上生长使其同时具备高性能与低价格的优点,使其成为性价比高、优良的功率开关器件。GaN HEMT性能表现优异的关键是AlGaN/GaN异质结产生的高密度的二维电子气,而异质结成分组成对二维电子气的浓度以及器件的各种特性有着极其重要的影响。在GaN HEMT发展的过程中,提高击穿电压与抑制电流崩塌一直是研究的重点与难点。本论文是在国家重点研发计划（No:2017YFB0402800,2017YFB0402803）的支持下完成的,主要研究工作及成果如下:首先针对GaN HEMT的AlGaN/GaN异质结中势垒层Al组分的变化对器件特性的影响进行探究,仿真了对于各种特性的影响,包括异质结界面的二维电子气浓度、...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同材料器件的击穿电压与导通电阻之间的关系
、InSb 等之后最具发展前景的半导体材料。子漂移速度、高热导率、高击穿电场、高得其可以在高温情况下工作，且具有更高特性决定了 GaN 是制造高温、高压、大功]。-1 不同材料器件的击穿电压与导通电阻之间的关ip between breakdown voltage and on-resistance of ddevices[2]
第 2 章 GaN HEMT 工作原理及电学特性第 2 章 GaN HEMT 工作原理及电学特性GaN HEMT 具有广阔的发展前景主要是因为它的自发极化和压电极化产生的大量二维电子气（2DEG），这是研究 GaN HEMT 的基础。而了解 2DEG 中的载流子基本输运方程则有助于更好的理解 GaN HEMT 工作原理和电学特性。2.1 GaN 材料特性2.1.1 GaN 的晶体结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]L波段350 W AlGaN/GaN HEMT器件研制[J]. 张力江,默江辉,崔玉兴,付兴昌,李献杰,张彤. 半导体技术. 2018(06)
[2]具有高阈值电压和超低栅漏电的400V常关型槽栅AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（英文）[J]. 赵勇兵,程哲,张韵,伊晓燕,王国宏. 电工技术学报. 2018(07)
[3]标准氟离子注入实现增强型GaN基功率器件[J]. 李淑萍,张志利,付凯,于国浩,蔡勇,张宝顺. 半导体技术. 2017(11)
[4]P波段超大功率50V GaN HEMT[J]. 陈韬,刘柱,王琪,顾黎明,景少红,杨兴,李忠辉,彭大青,陈堂胜. 固体电子学研究与进展. 2016(06)
[5]宽禁带半导体器件研究现状与展望[J]. 朱梓悦,秦海鸿,董耀文,严仰光,徐华娟. 电气工程学报. 2016(01)
[6]GaN基HFET电力电子器件的研究[J]. 贾利芳,樊中朝,颜伟,杨富华. 微纳电子技术. 2012(11)
[7]AlGaN/GaN HEMT器件电流坍塌和膝点电压漂移机理的研究[J]. 王林,胡伟达,陈效双,陆卫. 物理学报. 2010(08)
[8]增强型AlGaN/GaN槽栅HEMT研制与特性分析[J]. 郝跃,王冲,倪金玉,冯倩,张进城,毛维. 中国科学（E辑:技术科学）. 2009(01)
[9]8W AlGaN/GaN HEMT功率器件的研制[J]. 刘果果,郑英奎,魏珂,李诚瞻,刘新宇,和致经. 半导体学报. 2008(07)
[10]场板结构AlGaN/GaN HEMT的电流崩塌机理[J]. 魏巍,林若兵,冯倩,郝跃. 物理学报. 2008(01)
硕士论文
[1]600V增强型GaN HEMT器件研究及设计[D]. 马荣晶.东南大学 2016
[2]AlGaN/GaN HEMT场板结构与击穿特性和栅漏电研究[D]. 陈冲.西安电子科技大学 2014
[3]AlGaN/GaN HEMT器件的特性仿真研究[D]. 徐慧春.西安电子科技大学 2014
本文编号：3363382
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同材料器件的击穿电压与导通电阻之间的关系
、InSb 等之后最具发展前景的半导体材料。子漂移速度、高热导率、高击穿电场、高得其可以在高温情况下工作，且具有更高特性决定了 GaN 是制造高温、高压、大功]。-1 不同材料器件的击穿电压与导通电阻之间的关ip between breakdown voltage and on-resistance of ddevices[2]
第 2 章 GaN HEMT 工作原理及电学特性第 2 章 GaN HEMT 工作原理及电学特性GaN HEMT 具有广阔的发展前景主要是因为它的自发极化和压电极化产生的大量二维电子气（2DEG），这是研究 GaN HEMT 的基础。而了解 2DEG 中的载流子基本输运方程则有助于更好的理解 GaN HEMT 工作原理和电学特性。2.1 GaN 材料特性2.1.1 GaN 的晶体结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]L波段350 W AlGaN/GaN HEMT器件研制[J]. 张力江,默江辉,崔玉兴,付兴昌,李献杰,张彤. 半导体技术. 2018(06)
[2]具有高阈值电压和超低栅漏电的400V常关型槽栅AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（英文）[J]. 赵勇兵,程哲,张韵,伊晓燕,王国宏. 电工技术学报. 2018(07)
[3]标准氟离子注入实现增强型GaN基功率器件[J]. 李淑萍,张志利,付凯,于国浩,蔡勇,张宝顺. 半导体技术. 2017(11)
[4]P波段超大功率50V GaN HEMT[J]. 陈韬,刘柱,王琪,顾黎明,景少红,杨兴,李忠辉,彭大青,陈堂胜. 固体电子学研究与进展. 2016(06)
[5]宽禁带半导体器件研究现状与展望[J]. 朱梓悦,秦海鸿,董耀文,严仰光,徐华娟. 电气工程学报. 2016(01)
[6]GaN基HFET电力电子器件的研究[J]. 贾利芳,樊中朝,颜伟,杨富华. 微纳电子技术. 2012(11)
[7]AlGaN/GaN HEMT器件电流坍塌和膝点电压漂移机理的研究[J]. 王林,胡伟达,陈效双,陆卫. 物理学报. 2010(08)
[8]增强型AlGaN/GaN槽栅HEMT研制与特性分析[J]. 郝跃,王冲,倪金玉,冯倩,张进城,毛维. 中国科学（E辑:技术科学）. 2009(01)
[9]8W AlGaN/GaN HEMT功率器件的研制[J]. 刘果果,郑英奎,魏珂,李诚瞻,刘新宇,和致经. 半导体学报. 2008(07)
[10]场板结构AlGaN/GaN HEMT的电流崩塌机理[J]. 魏巍,林若兵,冯倩,郝跃. 物理学报. 2008(01)
硕士论文
[1]600V增强型GaN HEMT器件研究及设计[D]. 马荣晶.东南大学 2016
[2]AlGaN/GaN HEMT场板结构与击穿特性和栅漏电研究[D]. 陈冲.西安电子科技大学 2014
[3]AlGaN/GaN HEMT器件的特性仿真研究[D]. 徐慧春.西安电子科技大学 2014
本文编号：3363382
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