GaN HEMT器件建模與仿真.pdf

1、微波功率晶體管是從商用無(wú)線通訊系統(tǒng)到軍用雷達(dá)系統(tǒng)的至關(guān)重要的部分。隨著對(duì)功率器件需求性能的不斷提高，傳統(tǒng)的第二代半導(dǎo)體材料如GaAs由于自身的局限性，制備的器件已不能滿(mǎn)足技術(shù)發(fā)展的需要。而基于第三代寬禁帶半導(dǎo)體GaN材料的AlGaN/GaN HEMT由于其廣闊的高頻大功率應(yīng)用前景而成為了研究熱點(diǎn)。
　　本文正是針對(duì)上述問(wèn)題，在充分了解AlGaN/GaN HEMT器件的發(fā)展?fàn)顩r、分析了AlGaN/GaN HEMT器件工作原理的基礎(chǔ)上

2、構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的AlGaN/GaN HEMT器件模型，并對(duì)該器件作了相關(guān)的仿真、分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要工作可以概括為下面幾個(gè)方面：
　　1.從影響器件性能的角度分析了影響器件性能的參數(shù)。設(shè)計(jì)器件和工藝參數(shù)并建立了AlGaN/GaN HEMT器件的簡(jiǎn)單模型，然后利用ISE等計(jì)算機(jī)工具軟件對(duì)所建立的器件的載流子分布、電場(chǎng)分布、電勢(shì)分布進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　2.通過(guò)對(duì)AlGaN/GaN HEMT器件的柵極泄漏電流的定性分析，然后基

3、于電場(chǎng)強(qiáng)度最大值對(duì)器件從幾個(gè)方面對(duì)所建立的器件進(jìn)行了優(yōu)化分析：調(diào)整柵漏距離、調(diào)整勢(shì)壘層的厚度和摻雜濃度、調(diào)整極化電荷、使用蓋帽層、使用場(chǎng)板、表面鈍化等。
　　3.詳細(xì)的分析了器件在大電流模式下的源極電阻非線性現(xiàn)象，然后對(duì)器件的性能退化進(jìn)行了解釋。
　　4.分析了電制耦合模型中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，并對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變公式進(jìn)行了完善，最后得到一個(gè)AlGaN勢(shì)壘層中的三軸應(yīng)力公式，然后對(duì)柵偏壓下的電制耦合效應(yīng)展開(kāi)了討論：AlGaN勢(shì)壘層的