1. 研究目的与意义
背景：
氮化镓基半导体材料是继第一代硅(Si)和锗（Ge)半导体材料、第二代砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。硅和锗的双极型晶体管和CMOS作为第一代半导体材料，其制造工艺成熟、成本低，但是在输出功率密度、高频性能和噪声性能上表现不佳，所以适用范围也相应地较窄。砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）的高电子迁移率晶体管（HEMT）和异质结双极型晶体管（HBT）作为第二代半导体材料，他们在器件的输出功率、高频性能和噪声性能上比Si基器件有了显著的提升，另外因材料制作工艺趋于成熟，目前已经可以在市场上见到性能稳定的产品了。而GaN基材料具有宽的带隙，优异的物理性能（高热导率、高电子饱和速度、高击穿电场能力等）和化学性能（优秀的化学稳定性和抗辐射能力等），在光电子领域、高温大频率以及高频微波器件方面具有广泛的应用前景和研究价值，除此之外GaN基HEMT器件更适用于高温高压和高辐射等极端环境。这些优点使得GaN基材料成为目前全球半导体材料研究的大热门。目前，第三代功率半导体器件已经在智能电网、电动汽车、轨道交通、新能源并网、以及家用电器等领域得到应用，并展现出良好的发展前景，氮化镓便是其中的佼佼者，仅次于碳化硅。但是由于GaN基器件所需要的制作成本远远高于Si基和GaAs基器件，这也导致不能大规模的生产并局限了GaN基HEMT器件的推广。
目的：
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容：
本课题为基于器件电学特性调控的GaN HEMT器件势垒厚度的设计。主要研究的是不同势垒厚度的GaN HEMT器件的转移曲线和输出曲线变化对饱和电流、二维电子气密度、漏级电压、等的影响，根据研究结果对其进行优化设计来减小电流崩塌效应的影响，从而使得GaN HEMT器件特性得到改善。主要的研究内容包括有无势垒层、势垒层厚度以及不同种类势垒层对器件的漏电、饱和电流密度、跨导以及二维电子气密度的影响。并在此基础上，分析得出最适合的势垒层厚度区间，从而使GaN HEMT器件特性得到最大改善。
预期目标：
3. 研究方法与步骤
1.调查法
（1）查阅氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）的相关资料，重点关注GaN HEMT器件的当前背景和未来发展趋势及其应用领域，第三代半导体材料的具体优势、特点，为后面的论文报告作铺垫。
（2）了解氮化镓高电子迁移率晶体管的工作原理和结构组成。
4. 参考文献
[1]张永怀,白鹏,刘君华.红外气体分析器[J].分析仪器,2002,120:36-40.
[2]ZHUR,DINGH ,SUY,et al.Micro machined gas inertial sensor based on convection heat transfer[J].Sens Actuators:A,2006,130/131:68-74.
[3]LUO X B,YANG Y J, ZHENG F,et al.An optimized micro machined convective accelerometer with no proof mass[J].Journal of Micro mechanics and Micro engineering,2001,11:1-5.
5. 工作计划
（1）2022年1月1日-2022年2月28日 ①下载Silvco TCAD仿真软件并学习如何使用。
②调研国内外文献撰写调研报告。
③翻译5000字外国文献。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
