衬底减薄对AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响

发布时间：2021-12-15 20:02

　　由于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）在二维电子气沟道内具有高载流子浓度和高电子迁移率,因而在高频和高功率等领域中表现出了优异的性能。当前集成电路行业会采用化学机械研磨的方法对器件的衬底进行减薄,这样不仅可以得到具有全局平坦化的器件,还可以增强其散热特性,但是这一过程会对器件的电学性能和内部残余应力造成影响。本文中,我们研究了衬底减薄对AlGaN/GaN HEMT性能的影响。首先评估了样品外延层中残余应力随衬底厚度发生的变化。然后,我们对比了衬底减薄前后,样品输出特性和kink效应的变化,并对瞬态电流特性、脉冲I-V特性和电容-电压特性进行测量,深入探究衬底减薄过程对样品电学特性和陷阱状态的影响。此外,我们对样品施加均匀平面应力,深入探究应变对AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响。具体内容如下:（1）我们利用电学方法对AlGaN/GaN HEMT内部陷阱状态进行分析。首先对样品的输出特性进行了测量,没有发生kink效应。但瞬态电流测试结果显示,样品存在四种陷阱（记为DP1、DP2、DP3和DP4）,其中DP1和DP3仅在on-state陷阱填充后出现。DP2仅出现在... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纤锌矿GaN的Ga-面和N-面晶格结构示意图

第 1 章 绪 论不掺杂时，也能够在界面处得到高浓度的二维电子气GaN 中，并在异质界面处引起能带的弯曲。能带弯曲垒，此时电子会被限制在由于导带不连续所产生的量制了电子纵方向的运动，因而只能在二维平面运动，o-Dimensional Electron Gas, 2-DEG）。的 Ga-面 AlGaN/GaN HEMT，其异质界面处极化电中，PSP和 PPE分别为自发极化和压电极化效应[8]：= ( ) ( ) ( ) ( AlGaN/GaN 系统的 HEMT 典型结构示意图，通常情况，而 GaN 缓冲层是不掺杂的。由于调制掺杂作用使载GaN 和 GaN 异质界面，避免了杂质的散射。调制掺杂子迁移率和浓度的矛盾[12]。

电流的多项式拟合[32]。试方法由 Meneghesso 等人提出，可以用来表征特性发生的变化[33]。以转移特性曲线为例，直流移特性时，由于测试脉冲电压为阶梯信号，电被测样品上，由于对样品施加电压过程会这导致直流测量时会对实验结果的准确性产生的器件影响颇为严重，而脉冲测量有效地避免了eneghesso 等人在测量时对待测样品施加 1:100为一个测试周期，开始的 99μs 对样品施加陷阱施加测试电压，由于脉冲测试时间很短，不会发生，因而不仅避免了测试条件对实验结果造程中，器件自温升对结果造成的影响[33][34]。方法不同的是，电容—电压测试主要反映的是/GaN HEMT 器件为例，相应的等效电容结构


本文编号：3537059