1. 研究目的与意义
(1)背景:
电力电子技术正朝着高速、高能效、高功率密度方向发展,而传统Si基电力电子器件受到导通电阻大、反向恢复时间长、高温性能退化等因素的限制,在高频、高能效方面的应用越来越趋近于其物理极限。宽禁带GaN半导体具有临界击穿场强高、电子饱和漂移速率大、耐高温等优点,尤其是AlGaN/GaN HEMT(高电子迁移率晶体管)具有高迁移率2DEG(二维电子气)沟道,展现出优异的能效特性和频率特性,被认为是高速、高能效、耐高温电力电子技术中最具有竞争力的技术。近年来,美国、日本和欧洲等发达国家和地区均将GaN基电子电力器件列入重大研究计划,并已取得了重要进展。GaN半导体在光电子、高压、高频的电子器件领域发展前景十分广阔。目前,在国际半导体领域的研究热点之一就是实现高压、高温、高频和大功率GaN功率器件,这也是当今微电子领域的战略制高点之一。近些年来,美国、欧洲、日本等发达国家和地区对GaN基新型电力电子器件已经开展了广泛研究。在美国,UCSB、康奈尔大学等研究机构和组织一直进行着GaN基新型电力电子器件的研究[11]。GaN半导体在光电子、高压、高频的电子器件领域发展前景十分广阔。但当前器件的稳定性和可靠性仍存在不少问题,比如器件的电流崩塌效应和栅极电流泄漏等问题。其中电流崩塌效应严重制约了AlGaN/GaN HEMT的实用化。尽管虚栅模型、应力模型部分地解释了电流崩塌效应的形成机理,但到目前仍然缺少一个被所有研究者都认可的模型。器件表面钝化生长盖帽层等工艺方法在一定程度上增加了输出电流,提高了器件的输出功率密度和功率附加效率,改善了器件的输出特性,但仍然没有从根本上完全消除AlGaN/GaN HEMT的电流崩塌效应。即使有关于完全消除的报道,但其可行性、重复性和器件的可靠性仍需要进一步探讨。今后一段时间内,电流崩塌效应问题仍将是AlGaN/GaN HEMT研究的重点[6]。
(2)目的:
2. 研究内容与预期目标
图1 AlGaN/GaN HEMT结构原理图
(1)主要研究内容:
3. 研究方法与步骤
3.1.研究方法
(1)文献分析法:
查找分析相关的的论文、报告等,全面地了解所研究课题的背景、历史、现状以及前景,以及研究问题的步骤与方法,了解相关知识,为之后论文的撰写打下基础。
4. 参考文献
[1]董志华,AlGaN/GaN MOSHEMT器件工艺研究和特性表征,北京大学,2010.
[2]吴之尧,AlGaN/GaN欧姆接触新结构工艺研究及机制分析,北京大学,2009.
[3]陈南庭,AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管可靠性与新结构的研究与设计,电子科技大学,2015.
5. 工作计划
(1)2022年2月25日-2022年3月15日:
以论文题目为核心,对相关资料进行收集和查阅,整理查阅的文献资料,翻译英文文献。论证分析论文的可行性与实际性,确定论文题目和大致研究范围,撰写开题报告。
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。