新型本征GaN帽层AlGaN/GaN HEMTs结构设计及实验研究
发布时间：2022-01-10 16:48
以GaN等为代表的宽禁带半导体材料,因其在各方面的参数与性能都明显优于以Si和GaAs为代表的传统半导体材料,使其在光电器件、耐高温器件、微波功率器件等方面备受青睐,被业内人士认为是发展前景非常宽广的第三代半导体材料。随着微电子信息技术产业的发展,对器件材料高温、高压、高频、高功率以及抗辐射等极端环境下的性能指标都提出了新的要求。但是相对于传统的半导体材料,GaN材料和器件的研究理论体系还并不完善,对器件可靠性的研究还存在着诸多不足,实际应用中的器件参数指标可能没有达到理论值的十分之一。随着对器件性能优化的呼声越来越高,新的理论研究与结构的需求也显得越来越迫切。在论文中,首先介绍了GaN材料作为第三代半导体的优势和基本的特性参数,同时对GaN材料在各个领域的应用潜力、AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（High Electron Mobility Transistor,HEMT）器件的结构发展与研究现状进行了简单的陈述。其次,详细介绍了AlGaN/GaN HEMT器件的结构和工作原理,并对器件的耐压机理与常用的技术手段进行简单的分析。同时详细的介绍了Silvaco TCAD器件仿真工...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
在势垒层局部分区引入电荷的RESURFAlGaN/GaNHEMT器件结构示意图
尺寸是否正确；光刻图形是否套准等。如不满足上述要求，应及时进行光刻胶清洗并重复以上操作。如图 3.1 所示，为一次质量较高的光刻工艺。图3.1 光刻胶显影后的图形
件之间载流子的流动与干扰，每个器件会被限制在特隔离工艺包括离子注入隔离与台面刻蚀隔离。离子注区域注入离子形成高阻区进而进行器件隔离，优点是高后续金属淀积工艺的质量，减少栅漏电与有源区离工艺的离子能量相对较高，使得光刻胶掩膜在离子胶操作中变的不易去除，造成样品表面的污染甚至报件之间刻蚀出深度远大于导电沟道深度的台面，从而隔离[21]。该方法的优点是成本低，工艺简单，缺点是栅深还有可能出现淀积产生的电极引线开路的情况。台法刻蚀，由于湿法刻蚀深度难于控制，且速率不可控台面刻蚀都为干法刻蚀。备AlGaN/GaN HEMT器件工艺均使用感应耦合等离ICP）干法刻蚀实现器件台面隔离。如图 3.2 所示，之间，边缘清晰可见，刻蚀效果良好，满足器件工
【参考文献】：
期刊论文
[1]阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaN HEMTs器件实验研究[J]. 袁嵩,段宝兴,袁小宁,马建冲,李春来,曹震,郭海军,杨银堂. 物理学报. 2015(23)
[2]阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaNHEMTs击穿特性分析[J]. 段宝兴,杨银堂. 物理学报. 2014(05)
[3]新型Si3N4层部分固定正电荷AlGaN/GaNHEMTs器件耐压分析[J]. 段宝兴,杨银堂,Kevin J.Chen. 物理学报. 2012(24)
[4]新型RESURF AlGaN/GaN HEMTs器件耐压分析[J]. 段宝兴,杨银堂. 中国科学:信息科学. 2012(06)
[5]氮化镓功率半导体器件技术[J]. 张波,陈万军,邓小川,汪志刚,李肇基. 固体电子学研究与进展. 2010(01)
[6]不同高场应力下SiN钝化的AlGaN/GaN HEMT器件的性能退化[J]. 谷文萍,郝跃,张进城,马晓华. 半导体技术. 2008(S1)
[7]AlGaN/GaN HEMT的B+注入隔离[J]. 李肖,陈堂胜,李忠辉,焦刚,任春江. 固体电子学研究与进展. 2007(03)
[8]基于I-V-T和C-V-T的GaN上Ni/Au肖特基接触特性研究[J]. 刘杰,郝跃,冯倩,王冲,张进城,郭亮良. 物理学报. 2007(06)
[9]4H-SiC衬底AlGaN/GaN HEMTs台面隔离技术的改进[J]. 王冲,张进城,郝跃,杨燕. 功能材料与器件学报. 2006(03)
[10]宽禁带半导体器件的发展[J]. 毕克允,李松法. 中国电子科学研究院学报. 2006(01)
博士论文
[1]AlGaN/GaN HFET击穿特性分析与耐压新结构[D]. 赵子奇.电子科技大学 2013
[2]AlGaN/GaN HEMT物理模型与器件耐压研究[D]. 卢盛辉.电子科技大学 2010
硕士论文
[1]AlGaN/GaN HEMT肖特基接触技术研究[D]. 王欣娟.西安电子科技大学 2008
[2]GaN基Ni/Au肖特基接触特性研究[D]. 刘杰.西安电子科技大学 2007
本文编号：3581051
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
在势垒层局部分区引入电荷的RESURFAlGaN/GaNHEMT器件结构示意图
尺寸是否正确；光刻图形是否套准等。如不满足上述要求，应及时进行光刻胶清洗并重复以上操作。如图 3.1 所示，为一次质量较高的光刻工艺。图3.1 光刻胶显影后的图形
件之间载流子的流动与干扰，每个器件会被限制在特隔离工艺包括离子注入隔离与台面刻蚀隔离。离子注区域注入离子形成高阻区进而进行器件隔离，优点是高后续金属淀积工艺的质量，减少栅漏电与有源区离工艺的离子能量相对较高，使得光刻胶掩膜在离子胶操作中变的不易去除，造成样品表面的污染甚至报件之间刻蚀出深度远大于导电沟道深度的台面，从而隔离[21]。该方法的优点是成本低，工艺简单，缺点是栅深还有可能出现淀积产生的电极引线开路的情况。台法刻蚀，由于湿法刻蚀深度难于控制，且速率不可控台面刻蚀都为干法刻蚀。备AlGaN/GaN HEMT器件工艺均使用感应耦合等离ICP）干法刻蚀实现器件台面隔离。如图 3.2 所示，之间，边缘清晰可见，刻蚀效果良好，满足器件工
【参考文献】：
期刊论文
[1]阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaN HEMTs器件实验研究[J]. 袁嵩,段宝兴,袁小宁,马建冲,李春来,曹震,郭海军,杨银堂. 物理学报. 2015(23)
[2]阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaNHEMTs击穿特性分析[J]. 段宝兴,杨银堂. 物理学报. 2014(05)
[3]新型Si3N4层部分固定正电荷AlGaN/GaNHEMTs器件耐压分析[J]. 段宝兴,杨银堂,Kevin J.Chen. 物理学报. 2012(24)
[4]新型RESURF AlGaN/GaN HEMTs器件耐压分析[J]. 段宝兴,杨银堂. 中国科学:信息科学. 2012(06)
[5]氮化镓功率半导体器件技术[J]. 张波,陈万军,邓小川,汪志刚,李肇基. 固体电子学研究与进展. 2010(01)
[6]不同高场应力下SiN钝化的AlGaN/GaN HEMT器件的性能退化[J]. 谷文萍,郝跃,张进城,马晓华. 半导体技术. 2008(S1)
[7]AlGaN/GaN HEMT的B+注入隔离[J]. 李肖,陈堂胜,李忠辉,焦刚,任春江. 固体电子学研究与进展. 2007(03)
[8]基于I-V-T和C-V-T的GaN上Ni/Au肖特基接触特性研究[J]. 刘杰,郝跃,冯倩,王冲,张进城,郭亮良. 物理学报. 2007(06)
[9]4H-SiC衬底AlGaN/GaN HEMTs台面隔离技术的改进[J]. 王冲,张进城,郝跃,杨燕. 功能材料与器件学报. 2006(03)
[10]宽禁带半导体器件的发展[J]. 毕克允,李松法. 中国电子科学研究院学报. 2006(01)
博士论文
[1]AlGaN/GaN HFET击穿特性分析与耐压新结构[D]. 赵子奇.电子科技大学 2013
[2]AlGaN/GaN HEMT物理模型与器件耐压研究[D]. 卢盛辉.电子科技大学 2010
硕士论文
[1]AlGaN/GaN HEMT肖特基接触技术研究[D]. 王欣娟.西安电子科技大学 2008
[2]GaN基Ni/Au肖特基接触特性研究[D]. 刘杰.西安电子科技大学 2007
本文编号：3581051
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