2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、GaN半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、電子飽和速度高、導(dǎo)熱性能好等優(yōu)點(diǎn),在高溫、大功率、微波器件領(lǐng)域擁有很大發(fā)展?jié)摿ΑlGaN/GaN HEMT作為GaN基微電子器件的代表,可廣泛應(yīng)用于能源開采、雷達(dá)系統(tǒng)以及反導(dǎo)系統(tǒng)中。AlGaN/GaN HEMT的可靠性尤其是器件參數(shù)在高溫下的變化,是目前研究的熱點(diǎn)問題。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究: ⑴設(shè)計(jì)并制備了柵長(zhǎng)為1μm,柵寬分別為40μm和100μm的AlGaN/GaNHEMT,以及

2、柵長(zhǎng)為1μm,柵寬為300μm的空氣橋結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN HEMT。器件的漏極和源極歐姆接觸采用Ti/Al/Pd/Au合金系統(tǒng);柵極肖特基接觸采用Ni/Au合金系統(tǒng)。制備的器件性能較好,為本文進(jìn)一步研究器件的可靠性奠定了基礎(chǔ)。 ⑵對(duì)研制的AlGaN/GaN HEMT進(jìn)行了可靠性研究。首先測(cè)試了器件的直流特性,發(fā)現(xiàn)在漏源電壓VDS=4V,柵電壓VG=0V時(shí),最大跨導(dǎo)G歷=153.8mS/mm。在VG=1V時(shí),最大漏源飽和電流I

3、DSS=0.39A/mm。并且對(duì)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的異常輸出特性曲線進(jìn)行了分析。接下來設(shè)計(jì)搭建了高溫測(cè)試系統(tǒng),測(cè)試了AlGaN/GaN王IEMT在27℃到300℃之間的輸出特性及轉(zhuǎn)移特性。發(fā)現(xiàn)最大漏源飽和電流和最大跨導(dǎo)均具有負(fù)的溫度系數(shù),分別為-0.81mA/℃和-0.274mS/℃。 ⑶對(duì)AlGaN/GaN HEMT的熱分布特性進(jìn)行了研究。首先采用ANSYS軟件對(duì)AlGaN/GaN HEMT的溫度分布進(jìn)行了仿真。之后采用紅外熱成像法,

4、測(cè)試了AlGaN/GaN HEMT的表面溫度分布,計(jì)算了器件的溫升和熱阻,與ANSYS仿真結(jié)果基本吻合。最后測(cè)試比較了空氣橋結(jié)構(gòu)的AlGaN/GaN HEMT和AlGaAs/GaAs HEMT的熱分布特性。 ⑷為了更好的研究AlGaN/GaN HEMT肖特基勢(shì)壘柵的可靠性,制備了Ni/Au/AlGaN/GaN SBD和Ni/Au/GaN SBD。在27℃到300℃范圍內(nèi)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較,發(fā)現(xiàn)隨著溫度上升,AlGaN/GaN SBD

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