algangan开关器件关键技术的研究

《algangan开关器件关键技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文图书分类号：TN389密级：公开UDC：38学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：AlGaN/GaN开关器件关键技术的研究论文作者：孙晓学科：微电子学与固体电子学指导教师：郭伟玲教授论文提交日期：2016年5月UDC：31学校代码：10005中文图书分类号：TN389学号：S201302015密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目AlGaN/GaN：开关器件关键技术的研究英文题目CRITICALTECHNOLOGYOFAlGaN/GaN：SWITCHIN

2、GDEVICE论文作者：孙晓学科专业：微电子学与固体电子学研究方向：宽禁带半导体电子器件申请学位：工学硕士指导教师：郭伟玲教授所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确

3、的说明并表示了谢意。签名：孙晓日期：2016年6月19日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：孙晓日期：2016年6月19日导师签名：郭伟玲日期：2016年6月19日摘要摘要基于AlGaN/GaN异质结的肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，SBD）和高电子迁移率晶体管（Hig

4、hElectronMobilityTransistor，HEMT）开关器件具有耐压高、导通阻值低、开关频率高、系统效率高、耐高温、抗辐射等优势，成为了射频微波、电力电子等领域的重要研究对象。本论文主要研究了AlGaN/GaNSBD和HEMT器件的制备过程中的关键工艺条件对器件性能的影响，并在优化后的工艺参数的基础上对器件进行制备研究与测试分析。本论文是在863计划项目（编号2015AA033305）的支持下完成的，主要研究内容如下：1.制备了霍尔测试样片，并采用霍尔测试仪对实验所用外延片的特性参数进行了测

5、量；分析并优化了外延片的湿法化学腐蚀条件，在优化后的条件下腐蚀外延片，通过统计不同大小腐蚀坑的数量得到外延片的位错密度，进而判断外延片的质量。2.实验对器件制备的关键工艺步骤进行了单步的优化。例如，针对ICP刻蚀台面有源区过程中出现糊胶、粗糙度问题，本文分布提出改进掩膜条件、使用先快后慢的结合刻蚀方法，有效缓解了掩膜需求和表面形貌等问题；在欧姆电极制备过程中，分析了退火温度和退火时间对AlGaN/GaN欧姆电极接触特性的影响，获得改善的Ti/Al/Ni/Au欧姆接触退火条件，并研究了退火温度对器件饱和特性

6、的影响；对比了凹槽结构和常规结构肖特基电极的接触特性，测试分析了具有不同结构AlGaN/GaNSBD器件直流特性的差异。3.设计了具有不同电极尺寸、电极间距、保护终端以及插指结构的AlGaN/GaNSBD器件版图，结合优化后的工艺条件参数，对器件进行了工艺制备，并做出测试和结果分析。对器件的导通特性的研究分析，在结构设计和工艺条件上对器件进行了优化改进。4.研制了纳米栅AlGaN/GaNHEMT器件，设计了不同的器件结构版图，并对制备过程中出现的问题进行了优化改进。关键词：肖特基势垒二极管SBD；AlGa

7、N/GaN；刻蚀隔离；欧姆接触；肖特基接触IAbstractAbstractAlGaN/GaNSchottkybarrierdiode(SBD)andHighElectronMobilityTransistor(HEMT),withhighvoltage,lowconductionresistance,highswitchingfrequency,highsystemefficiency,highthermostability,anti-radiationandotheradvantageshasbeco

8、metheimportantresearchobjectinthemicrowaveandradiofrequency,powerelectronicsandotherfields.Inthispaper,WemainlystudiestheinfluenceofcriticalprocessconditionsonthedeviceperformanceduringthefabricationofAlGaN/GaNSBDan