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作为第三代半导体材料,GaN具有独特的半导体特性,例如大的直接带隙能,高的饱和漂移速度,大的导带不连续性,良好的热稳定性以及强的自发和压电极化效应。由于其优良的物理和化学性质,被广泛应用于高频高功率电子器件及光电发光器件等领域。国内外的研究报道表明,从AlGaN/GaN异质结器件诞生以来伴随的界面缺陷、陷阱电荷以及较大的栅泄漏电流等问题严重制约了这种器件的应用。而GaN基MOS结构器件,不仅克服了传统GaN HEMT器件栅泄漏电流过大的缺点,且具有更低的功耗,因而成为目前研究的热点,受到越来越多的关注,目前对该器件的研究正处于起步阶段。然而,GaN工艺的不成熟,衬底p型掺杂困难,栅介质层界面态密度大等问题一直是制约GaN MOS器件性能提高的难题。本论文以计算机仿真模拟的角度对GaN MOSFET器件的基本特性进行了研究。主要研究内容包括:1.室温下GaN MOSFET器件直流特性的模拟,分析了关键结构技术参数氧化层厚度,栅长,沟道掺杂浓度,介电常数对转移特性和输出特性的影响,同时验证了模拟所使用的材料和器件模型的正确性。得出结论认为GaN MOSFET的栅长要求比较长,在小于2μm时器件开始表现出短沟道效应。当栅介质介电常数较高时,器件的转移特性和输出特性都有很大的改善。在分析衬底掺杂浓度对器件特性影响时,对undoped-GaN做外延层的GaN MOSFET器件也进行了模拟,为器件流片测试做好准备。总之,我们可以通过选择合适的结构参数得到特性较好的GaN MOSFET器件。2. GaN MOSFET器件温度特性的模拟,分析讨论了在300K到600K温度范围内,器件的转移特性和输出特性,得出导致器件性能衰退的主要因素是迁移率和载流子饱和速率随温度的变化。3.对不同结构的GaN MOSFET器件进行了模拟分析。GaN材料的p型掺杂是制约GaN MOSFET发展的一个重要因素,因此选择了在2μm undoped-GaN外延层上生长了一层100nm掺杂浓度为1×1017cm-3的GaN,这层掺杂浓度较高的GaN层作为沟道层,从而形成耗尽型GaN MOSFET器件结构进行模拟。4.通过实验对GaN MOSFET的特性进行分析,得到的器件阈值电压为4V左右,在VGS=10V时,漏端饱和电流达到3.2mA。并对该实验器件进行ATLAS模拟,将实验结果和模拟结果进行对比。由于在实际器件制作过程中器件的界面态密度和GaN材料的质量对器件的特性的影响,实验结果和模拟结果出现一些差异。这两个因素是目前制约GaN MOSFET器件发展的主要原因。