AlGaN-GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料與器件研究.pdf

1、AIGaN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料體系由于其應(yīng)用在高溫、高頻、大功率等方面的優(yōu)越性，受到越來越多關(guān)注，對該材料體系和器件的研究已成為微電子研究領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)。本論文對A1GaN／GaN異質(zhì)結(jié)材料及器件的一些基本特性進(jìn)行了研究，這些研究包括：通過計算機(jī)數(shù)值計算模擬了異質(zhì)結(jié)構(gòu)的二維電子氣(2DEG)行為，研究了AIGaN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面勢釘扎效應(yīng)；A1GaN／GaN異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管(AtGaN／GaN HFET)的一些器件參數(shù)；AIG

2、aN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。研究結(jié)果如下： 1)在Matlab環(huán)境下，成功地進(jìn)行了一維薛定諤方程和泊松方程的自洽求解，得到了AIGaN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)界面處二維電子氣子能級和濃度的分布以及異質(zhì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)帶結(jié)構(gòu)，計算了A1GaN勢壘層的極化電荷密度。 2)利用文獻(xiàn)中不同研究小組的實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合計算機(jī)模擬計算方法，分析計算AIGaN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面勢釘扎效應(yīng)，結(jié)果表明對于MOCVD方法生長的AIGaN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)材

3、料，未能出現(xiàn)文獻(xiàn)中報道的1.65eV表面勢釘扎。 3)結(jié)合實驗測得的AIGaN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)肖特基接觸的電容．電壓(C-V)特性曲線，找到了一種新方法計算AIGaN／GaN HFET的開啟電壓(V<,T>)；并在此基礎(chǔ)上，分析計算得到了AIGaN／CmN HFET的夾斷電壓(V<,p>)。 4)結(jié)合計算機(jī)模擬，分析了A1GaN／CaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)肖特基接觸的熱穩(wěn)定性，研究表明：熱處理后的AIGaN／GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，肖特基接