AlGaN/AlN/GaN异质结场效应晶体管中极化库仑场散射制变温研究

发布时间：2023-10-21 09:21

　　信息化已成为当今社会发展的大趋势,微电子技术在推进社会信息化进程中起了很大作用。而半导体器件性能的提高直接影响了微电子技术的发展。半导体器件在以高效率、小型化等为发展目标不断追求技术进步的同时,也越来越注重追求低污染、低能耗的环保优点。采用新兴半导体材料与器件实现高效小型及节能环保刻不容缓。其中,作为GaN基电子器件重要代表的AlGaN/GaN异质结场效应晶体管(AlGaN/GaNHFETs),因其优异的高温高频大功率等特性能够满足当今社会发展对半导体器件高性能的要求,而备受国内外的广泛关注。早在2010年,商用AlGaN/GaN HFETs器件就已推向市场。近年来,随着GaN技术的迅速发展,高性能商用AlGaN/GaN HFETs产品不断更新并已在越来越多领域实现应用。其中,高温领域的应用是AlGaN/GaNHFETs的重要优势之一。因此对器件特性随温度变化的研究非常必要。目前有关AlGaN/GaN HFETs器件变温特性的报道集中在对高温下其饱和漏电流密度、跨导和截止频率等的下降上即其电学特性退化的评估上,而缺乏对其退化机理的深入探讨。明确器件性能参数随温度变化的规律和机理是实现器...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
符号表
第一章 绪论
    §1-1 GaN电子器件研究背景
        1-1-1 GaN材料特性
        1-1-2 AlGaN/GaN电子器件的应用
    §1-2 AlGaN/GaN异质结电力电子器件市场发展现状
    §1-3 AlGaN/GaN异质结材料及器件研究进展
        1-3-1 AlGaN/GaN异质结材料发展历史
        1-3-2 国内外AlGaN/GaN HFETs器件变温电学特性研究进展
    §1-4 本论文的研究内容及安排
    参考文献
第二章 GaN、AlN、AlGaN材料参数的温度依赖关系
    §2-1 GaN、AlN、AlGaN的晶格常数与温度的关系
    §2-2 温度对GaN、AlN、AlGaN的禁带宽度和有效质量的影响
    §2-3 GaN、AlN、AlGaN的介电常数与温度的关系
    §2-4 GaN、AlN、AlGaN的热电性
        2-4-1 GaN、AlN、AlGaN的自发极化
        2-4-2 GaN、AlN、AlGaN的压电极化
        2-4-3 AlGaN/AlN/GaN异质结界面处的极化电荷密度
    参考文献
第三章 AlGaN/AlN/GaN HFETs中二维电子气电子体系的变温研究
    §3-1 AlGaN/AlN/GaN HFETs中的2DEG
        3-1-1 AlGaN/AlN/GaN HFETs中2DEG的形成机理
        3-1-2 AlGaN/AlN/GaN HFETs的工作机理
        3-1-3 温度对AlGaN/AlN/GaN HFETs中2DEG面密度的影响
    §3-2 温度对AlGaN/AlN/GaN HFETs中2DEG电子体系其它特征参数的影响
        3-2-1 一维薛定谔方程和泊松方程的自洽求解
        3-2-2 温度影响的结果与讨论
    §3-3 本章小结
    参考文献
第四章 AlGaN/AlN/GaN HFETs中2DEG电子迁移率的变温研究
    §4-1 室温下AlGaN/AlN/GaN HFETs中2DEG电子迁移率的研究
    §4-2 AlGaN/AlN/GaN HFETs中2DEG电子迁移率的低温研究
    §4-3 不同器件结构的AlGaN/AlN/GaN HFETs中2DEG电子迁移率的高温研究
    §4-4 本章小结
    参考文献
第五章 AlGaN/AlN/GaN HFETs中栅源间电阻R_s的高温研究
    §5-1 温度对栅源间电阻R_s的影响
    §5-2 不同器件结构的AlGaN/AlN/GaN HFETs中栅源间电阻R_s的高温研究
    §5-3 本章小结
    参考文献
第六章 结论
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文目录
Paper 1
Paper 2
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3855565