【摘 要】
：
本文提出了一种具有P型埋层耐压结构的垂直GaN基异质结场效应晶体管(PBL-VHFET).该新结构器件在关断耐压时,可实现缓冲层内部电场的再分布,能有效改善电场分布的均匀性,解决了无埋层器件中击穿电压随缓冲层厚度增大而饱和的问题.且通过进一步对PBL埋层结构的层数与位置的优化设计,可继续扩展缓冲层内耗尽区的宽度,将不同厚度和浓度等参数的GaN缓冲层实现完全耗尽,最大程度地提升GaN VHFET器件
【机 构】
：
电子科技大学 微电子与固体电子学院,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都 610054
【出 处】
：
2014`全国半导体器件产业发展、创新产品和新技术研讨会暨第七届中国微纳电子技术交流与学术研讨会
论文部分内容阅读
本文提出了一种具有P型埋层耐压结构的垂直GaN基异质结场效应晶体管(PBL-VHFET).该新结构器件在关断耐压时,可实现缓冲层内部电场的再分布,能有效改善电场分布的均匀性,解决了无埋层器件中击穿电压随缓冲层厚度增大而饱和的问题.且通过进一步对PBL埋层结构的层数与位置的优化设计,可继续扩展缓冲层内耗尽区的宽度,将不同厚度和浓度等参数的GaN缓冲层实现完全耗尽,最大程度地提升GaN VHFET器件的击穿电压.研究表明:PBL-VHFET器件的缓冲层厚度为15μm,PBL层数为2层、厚度为0.3μm、长度为2.7μm,PBL中p型掺杂浓度为3×1017cm-3时, 器件的击穿电压和导通电阻分别为3022V和3.13mΩ·cm2,其平均击穿电场强度可达201.5 V/μm.该结果与无埋层垂直结构器件相比,在保持低导通电阻的同时实现击穿电压和平均击穿电场强度均提高了50％以上.
其他文献
本文首先从温度对微电子芯片、电子设备可靠性影响的角度叙述了微电子制冷技术的重要性,然后从空气冷却、液体冷却、半导体制冷,以及近几年出现的微电子制冷的新技术、新机理、新材料等几个方面描述了微电子制冷技术的最新进展现状。
本文主要介绍了利用金属有机化学气相沉积法和分子束外延法生长的Bi掺杂GaAs薄膜的研究进展，通过建立物理模型模拟分析了Bi掺杂对GaAs能带调控的机制，并与之前研究的N掺杂GaAs的性能进行对比分析，借助于荧光光谱和霍尔系统等测试，得到了GaAs1-xBix的最适生长条件和其性能得到改善的最佳Bi掺杂浓度值。
采用磁控溅射技术研究了溅射温度对各向异性Ni80Fe20磁阻薄膜特性的影响.提高溅射温度给薄膜原子提供了能量,使薄膜原子在基片表面运动再分布,减少了膜内晶粒之间以及与基片之间的应力,改善了晶格结构和薄膜表面粗糙度,进而改善了薄膜的磁阻特性;溅射温度过高会导致Ni80Fe20与Ta缓冲层之间的互扩散,影响Ni80Fe20材料的磁特性.经过试验验证和综合分析,280℃的溅射温度可以制备出磁性参数较好的
基于长期的研究，提出了Li-N双受主共掺杂的方法，实现了低阻稳定的P型ZnO，进而制备出ZnO基同质p-n结LED， EL发光波长在380 nm附近，并较为稳定.并介绍了Al、Mg掺杂形成的合金薄膜。ZnO等氧化物材料具有各种不同形态的纳米结构.包括纳米棒、纳米线、纳米管、纳米树等。采用热蒸发、水浴法等方法，制备出ZnO. CO2O3, SnO等氧化物纳米材料和石墨烯等碳基纳米材料，进而制备出各种
本文提出一种适用于Ⅲ-Nitride半导体材料的等离子体干法刻蚀结合氧化/湿法腐蚀的两步刻蚀方法,利用该方法成功制备了一种高性能增强型Al2O3/AlGaN/GaN MISHEMT器件.该两步刻蚀方法首先使用等离子干法刻蚀实现表层AlGaN势垒层的快速刻蚀,然后利用O2等离子体干法氧化/盐酸湿法腐蚀对近2-DEG沟道AlGaN势垒层进行高精度慢速刻蚀。本文所提出的刻蚀方法能精确控制刻蚀深度并有效降
本文中以二水合醋酸锌和氢氧化钠的乙醇溶液为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备了Zn0纳米晶。用氨丙基三乙氧基硅烷对ZnO纳米晶表面进行修饰。用红外光谱测试，结果表明APTES修饰到了ZnO纳米晶上。研究还表明修饰后的Zn0纳米晶在水中分散性很好，可能是由于其表面有大量亲水性官能团存在。对修饰后的Zn0纳米晶发光性质研究表明，修饰前后其发光强度变化不大。 综上所述，成功制备了表面修饰了APTES分子的Zn
为了深入研究表面处理工艺对AlGaN/GaN HEMT器件特性的影响,本文在栅金属淀积前,分别采用1∶5和1∶10浓度的HCl溶液对样品表面进行了1 min的处理,并与未采用HCl处理的器件的直流特性进行了对比分析.测试结果表明:经1∶5和1∶10的HCl溶液处理后器件的最大饱和电流分别降低了27％和43％,跨导峰值分别降低了9％和48％,且1∶5的HCl处理后的样品阈值电压绝对值增大了1V.分析
本文对AlGaN/GaN HEMT进行了系统的直流和脉冲Ⅰ-Ⅴ测试,观察到在不同测试方法下跨导线性度存在明显的差异。基于该实验现象，提出了栅下势垒层区域中的类受主态陷阱是造成AlGaN/GaN HEMTs跨导非线性的原因。建立了一个基于陷阱充放电的物理模型，通过二维数值仿真，该模型得以验证。仿真计算表明，当栅下类受主陷阱浓度为1.2×1019 cm-3且其能级深度为导带下0.5eV时，仿真所得器件
为了深入分析器件的关键结构和工艺参数对毫米波器件频率特性的影响,本文首先制作了90nm栅长的不同栅宽AlGaN/GaN HEMT器件,其fT、fmax最高分别可达84.8GHz和128.2GHz.然后基于器件直流特性和S参数的测试结果,建立了20元件的小信号等效电路模型并提取了相关的寄生和本征参数.再结合器件理论物理模型和软件仿真计算结果进行了全面的对比分析.研究表明:台面刻蚀工艺会导致该类器件中
为了解决GaN基HFET纵向结构器件目前面临着继续提高击穿电压与保持低比导通电阻之间的矛盾,本文提出一种带电流阻挡层的高耐压pnp超结缓冲层垂直结构AlGaN/GaN HFET (SJ-VHFET).当超结缓冲层中n区宽度为10μm,n、p区掺杂浓度分别为2× 1015cm-3和4×1015cm-3时器件的击穿电压达到了2604V,比导通电阻为8.3 mΩ·cm2，与文献已经报道的实验结果相比击穿