资源描述：
《alganganmos-hemt高k栅介质atlas硕士论文》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、高k栅介质AlGaN/GaNMOS-HEMT器件特性研究【摘要】高性能AlGaN/GaNHEMT器件在高温、微波大功率应用上拥有明显的优势,然而AlGaN/GaN异质结HEMT器件仍然存在着界面缺陷、栅泄漏电流较大和电流崩塌效应等问题,严重限制了高频、大功率及高温可靠性。为了解决这一问题,人们在采用SiO2、Si3N4作为栅绝缘层介质的MOS-HEMT器件取得了很大的进展。然而由于器件尺寸不断缩小,为保持器件良好的性能,栅介质层厚度也需要相应减小,由此带来的量子隧穿效应导致栅泄漏电流增加,器件功耗增大,可靠性变差,
2、于是,采用高介电常数的材料作为栅介质成为发展的趋势,采用高k栅介质可以在保持栅电容不变的同时,增加栅介质层的物理厚度,从而能够有效减小栅漏电流,改善器件的性能。本文首先对高k栅介质AlGaN/GaNMOS-HEMT器件进行了仿真特性分析,通过MOSHEMT与常规的肖特基栅器件的对比,MOS结构能够使器件获得更大的饱和电流,更高的截止频率,但栅介质的插入会影响栅控能力,即引起器件跨导下降和阈值电压负方向移动。在此基础上,作者还研究了相同结构,不同介质层厚度、不同介电常数材料以及温度对MOS-HEMT器件的特性影响,结
3、果表明,氧化层厚度的... 更多还原【Abstract】High-performanceGaN-basedhigh-electronmobilitytransistors(HEMTs)haveshownoutstandingperformanceforhigh-temperature,high-powerandhigh-frequencyapplications.However,theyalsohavemanyquestions,suchasdefectstates,thelargergateleakagecurr
4、entandcurrentcollapse,whichwouldseriouslylimitdevicereliability.Tosolvethisproblem,signifcantprogresshasbeenmadeonAlGaN/GaNmetal-oxide-semiconductorhighelectronmobilitytransistors(MOS-HEMTs)usingSiO2,Si3N4ast... 更多还原【关键词】AlGaN/GaNMOS-HEMT；高k栅介质；ATLAS；【Keywords
5、】AlGaN/GaNMOS-HEMT；high-kgatedielectric；ATLAS；摘要3-4Abstract4-5第一章绪论8-161.1AlGaN/GaNHEMT器件的研究进展8-111.1.1GaN材料在微波功率器件方面的优势8-101.1.2GaN基HEMT器件的研究进展10-111.2AlGaN/GaNMOS-HEMT器件的研究意义11-141.2.1AlGaN/GaN-MOS-HEMT器件的研究进展11-131.2.2新型MOS-HEMT栅介质材料的选择13-141.3本论文研究内容14-16第
6、二章MOS-HEMT器件基本原理16-262.1AlGaN/GaN异质结材料的极化效应16-192.2MOS-HEMT器件的结构与制备19-222.2.1AlGaN/GaNMOS-HEMT器件的基本结构19-202.2.2AlGaN/GaNMOS-HEMT器件的制备20-212.2.3高k栅介质的制备工艺21-222.3AlGaN/GaNMOS-HEMT的工作机理22-252.3.1器件直流特性22-242.3.2器件频率特性24-252.4本章小结25-26第三章GaN基器件仿真工具与基本模型26-383.1Ga
7、N基器件仿真的软件平台26-283.1.1TCAD工具简介26-273.1.2器件仿真软件ATLAS概述27-283.2基本材料参数的设置28-293.3ATLAS中的方程与物理模型29-333.4模拟MOS-HEMT器件的研究方法33-363.4.1极化效应333.4.2电极的定义33-363.5本章小结36-38第四章AlGaN/GaNMOS-HEMT器件基本特性仿真38-484.1模拟的MOS-HEMT器件基本结构38-394.2MOS-HEMT器件仿真特性分析39-414.3不同参数对MOS-HEMT器件特
8、性的影响41-454.3.1栅氧化层厚度变化的影响41-434.3.2介电常数变化的影响43-454.4GaN基MOS-HEMT器件温度特性模拟45-474.5本章小结47-48第五章Hf基高k栅介质MOS-HEMT器件特性研究48-545.1Hf基高k栅介质的材料特性48-495.2HfSiO/AlGaN/GaNMOS-HEMT器件特性49-535.2.1
