具有微动元结构的gan hemt器件的制备研究

《具有微动元结构的gan hemt器件的制备研究》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：具有微动元结构的GaNHEMT器件的制备研究论文作者：于宁学科：电子科学与技术指导教师：孙捷教授论文提交日期:2016年6月UDC：38学校代码：10005中文图书分类号：TN389学号：S201302036密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：具有微动元结构的GaNHEMT器件的制备研究英文题目：THEFABRICATIONOFGaNHEMTDEVICEHAVI

2、NGMICROSTRUCTURE论文作者：于宁学科专业：电子科学与技术研究方向：信息光电子学与光通讯申请学位：工学硕士指导教师：孙捷教授所在单位：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

3、已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：于宁日期：2016年6月5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：于宁日期：2016年6月5日导师签名：孙捷日期：2016年6月5日摘要摘要AlGaN/GaNHEMT器件是目前高压、高频以及大功率器件领域研究的热点，MEMS微动结构是高灵敏度传感器

4、的一个重要研究方向，正是由于GaNHEMT器件与MEMS微动结构的显著优势，将两者相结合在力电转化传感器领域具有重要的应用前景。主要研究了高性能AlGaN/GaNHEMT器件的制备及优化工艺，完整的AlGaN/GaN微动隔膜的湿法腐蚀制备工艺，最终在微动隔膜上得到GaNHEMT器件。通过ANSYS软件对AlGaN/GaN微动隔膜原理进行了仿真。应力最大处及应力变化速度最大处均位于微动隔膜边缘，所以该位置存在最大的极化效应变化，将HEMT器件置于微动隔膜边缘可以提高器件的探测性能。其次，为了提高Al

5、GaN/GaNHEMT器件的性能，对器件结构做了几个方面的优化：为了降低ICP隔离有源区后电极的爬坡难度，使用正光刻胶作为掩膜得到倾斜台面；为了改善源漏欧姆接触特性，采用TLM模型对五种金属结构电极进行测试，对比不同Ti/Al层数、厚度以及组分的电极，最终选择比接触电阻率最小，表面形态较佳的Ti/Al/Ti/Al/Ti/Al/Ni/Au结构作为源漏电极；提高栅极肖特基接触特性可以增强栅极对沟道的控制能力，通过退火发现肖特基特性得到明显改善，正向导通电压增加，反向电流显著减小。最后，研究了AlGaN

6、/GaN微动隔膜的制备工艺，采用湿法腐蚀工艺在器件背面对Si衬底进行腐蚀，形成空腔，将空腔内Si腐蚀干净，释放出微动隔膜。通过对比不同腐蚀液，发现各向异性腐蚀液腐蚀速率极慢，所以选择了腐蚀速率较快的各向同性的氢氟酸、硝酸腐蚀液；腐蚀掩膜材料需要能够承受氢氟酸、硝酸的腐蚀，金与氮化硅材料无法达到实验所需的高腐蚀深度，而石蜡材料可以承受腐蚀；经过两大部分的制备工艺，将AlGaN/GaNHEMT器件置于微动隔膜之上，隔膜微小形变能够影响器件的电流特性，说明二者的结合有制备力-电转换传感器的潜能。关键词：

7、AlGaN/GaNHEMT；欧姆接触；微动隔膜；湿法腐蚀IAbstractAbstractAlGaN/GaNHEMTisaresearchhotspotinhigh-pressure,high-frequencyandhighpowerdevicesareas.MEMSmicro-structureisanimportantresearchdirectionofthehighsensitivitysensor.GaNHEMTdeviceandMEMSmicro-structurehavesigni

8、ficantadvantages.Thecombinationofbothhasanimportantapplicationprospectonpower-electricconversionsensorfield.Themainstudyispreparationandprocessoptimizationofhigh-performanceAlGaN/GaNHEMTdevices,completeAlGaN/GaNmembranewetetchingPreparation,fi