氮化镓基毫米波/亚毫米波肖特基势垒二极管工艺研究

发布时间：2023-08-10 20:12

　　毫米波/亚毫米波频段在现代无线通信中具有显著的优势,近年来毫米波/亚毫米波段的器件和模块发展迅速。而在这个频段的电路系统中,肖特基二极管有着十分广泛的应用。不论是在集成电路接收系统中的混频器,还是在固态源组件中的倍频器,肖特基二极管都处于主流地位。随着毫米波/亚毫米波技术的发展,需要更高频率、高功率的组件来满足需求,要求肖特基二极管的功率和频率处理能力提高。氮化镓材料由于其具有宽禁带以及高击穿电压的特点,被广泛应用在各类高频高功率器件。氮化镓基肖特基二极管作为宽禁带半导体器件代表之一,一直是人们研究的热点。关于氮化镓基肖特基二极管的研究主要集中在两个方面,一方面是提高反向击穿电压降低泄漏电流,另一方面是提高截止频率。本文的研究工作是如何提高氮化镓基肖特基二极管的截止频率。截止频率和肖特基二极管的串联电阻以及零偏压电容成反比,因此一般通过提高AlGaN层的Al组分来降低串联电阻或者减小阳极接触面积来降低零偏压电容,从而提高截止频率。但是随着应用需求的不断提高,不能一味的通过提高Al组分或者减小阳极接触面积来提高截止频率。本文从降低器件串联电阻来提高截止频率方面,提出了用Al组分渐变的Al...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 毫米波/亚毫米波肖特基二极管的应用背景与研究意义
    1.2 氮化镓基肖特基二极管优势与发展历史
    1.3 本论文工作内容计划与安排
第二章 GaN基肖特基二极管原理
    2.1 金属-半导体接触理论
    2.2 Ga N基肖特基二极管原理
        2.2.1 AlGaN/GaN异质结理论
        2.2.2 肖特基二极管电学特性
    2.3 小结
第三章 GaN基肖特基二极管结构设计及仿真
    3.1 Al组分渐变AlGaN/GaN异质结理论
    3.2 研究方案设计
    3.3 Ga N基肖特基二极管仿真
        3.3.1 仿真方案介绍
        3.3.2 仿真结果分析
    3.4 小结
第四章 GaN基肖特基二极管外延材料生长及表征
    4.1 氮化物薄膜生长技术
    4.2 Ga N外延生长工艺流程及结构
    4.3 表征方法介绍及实验测试结果
        4.3.1 高分辨X射线衍射
        4.3.2 场发射扫描电子显微镜
        4.3.3 原子力显微镜
        4.3.4 拉曼光谱
        4.3.5 Hall效应测试
    4.4 小结
第五章 GaN基肖特基二极管器件工艺及测试结果分析
    5.1 Ga N基肖特基二极管电极
    5.2 Ga N基肖特基二极管器件工艺流程
    5.3 Ga N基肖特基二极管测试结果分析
    5.4毫米波/亚毫米波GaN基肖特基二极管实验
    5.5 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3841146