基于能带调控新型AlGaN/GaN功率二极管

发布时间：2021-09-01 07:20

　　氮化镓（GaN）作为第三代宽禁带半导体,具有一系列对电力电子器件发展非常有利的特点。与Si器件相比,GaN器件的击穿电场、电子迁移率更高以及开关速度更快,更加适合应用于高频、大功率、高压的电力电子系统,所以GaN器件及制备技术在功率器件应用领域受到了广泛的关注并得到快速的发展。而功率二极管作为电力电子系统中基础器件之一,在功率应用领域占有非常重要的地位。由于AlGaN/GaN异质结构中压电极化和自发极化效应能够产生高浓度和高电子迁移率的二维电子气（2DEG）,使得GaN基肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode,SBD）近年来受到越来越多的关注。本文从结构优化和工艺制备两个方面创新,提出了基于超薄势垒AlGaN/GaN异质结的混合阳极功率二极管。本文的主要内容如下:（1）首先提出了一种具有MIS栅控的超薄势垒AlGaN/GaN混合阳极功率二极管（MIS-Gate Hybrid Anode Diode,MG-HAD）新结构。该器件结构基于超薄势垒AlGaN/GaN异质结,其2DEG沟道具有天然耗尽的优势,并通过在势垒层表面淀积LPCVD-SiN_x

【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】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半导体材料极限[3]

第二章横向AlGaN/GaN异质结功率二极管的发展过程7第二章横向AlGaN/GaN异质结功率二极管的发展过程2.1AlGaN/GaN异质结物理原理2.1.1AlGaN/GaN异质结极化效应图2-1GaN晶体结构[27]。（a）六方纤维锌矿结构；（b）立方闪锌矿结构（a）（b）图2-2六方纤锌矿结构的两种极性[27]。（a）Ga面；（b）N面GaN晶体主要存在的结构有两种[27]，一种是六方纤维锌矿结构（简称纤锌矿）如图2-1（a）所示，图中沿着极轴的两个方向分别为[0001]和[0001]，纤锌矿结构的GaN晶体由Ga原子和N原子交替排列的原子层堆积而成，而这两种原子的排列顺序会有所不同。当原子排列使得晶格极轴方向为[0001]时，呈现Ga面（如图2-2（a））；当晶格极轴方向为[0001]时，呈现N面（如图2-2（b））。原子的排

第二章横向AlGaN/GaN异质结功率二极管的发展过程7第二章横向AlGaN/GaN异质结功率二极管的发展过程2.1AlGaN/GaN异质结物理原理2.1.1AlGaN/GaN异质结极化效应图2-1GaN晶体结构[27]。（a）六方纤维锌矿结构；（b）立方闪锌矿结构（a）（b）图2-2六方纤锌矿结构的两种极性[27]。（a）Ga面；（b）N面GaN晶体主要存在的结构有两种[27]，一种是六方纤维锌矿结构（简称纤锌矿）如图2-1（a）所示，图中沿着极轴的两个方向分别为[0001]和[0001]，纤锌矿结构的GaN晶体由Ga原子和N原子交替排列的原子层堆积而成，而这两种原子的排列顺序会有所不同。当原子排列使得晶格极轴方向为[0001]时，呈现Ga面（如图2-2（a））；当晶格极轴方向为[0001]时，呈现N面（如图2-2（b））。原子的排


本文编号：3376530