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文檔簡介
1、第三代半導(dǎo)體材料GaN由于具有擊穿場強(qiáng)高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速度高等優(yōu)良特點(diǎn),因此相關(guān)器件在高溫、大功率應(yīng)用方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。雖然近年來對GaN基HEMT器件的高溫、大功率應(yīng)用已有相當(dāng)?shù)难芯?,但對器件高溫特性及其熱可靠性的研究仍然不夠深入。在此背景下本文主要通過仿真及實(shí)驗(yàn)對器件的高溫特性及熱可靠性進(jìn)行了研究。
首先,本文對器件的基本工作機(jī)理進(jìn)行了研究,結(jié)合熱傳導(dǎo)相關(guān)理論,對器件正常工作下的自熱效應(yīng)進(jìn)行了仿真研
2、究,獲得了器件內(nèi)部詳細(xì)的熱分布、熱產(chǎn)生以及電學(xué)特性的下降。文章通過進(jìn)一步的仿真研究獲得了器件在高溫應(yīng)用的直流特性的退化規(guī)律。
接著,文章對自主研制的GaN基HEMT器件進(jìn)行了高溫測試,研究了器件在高溫環(huán)境下各種直流、交流特性的退化規(guī)律并給出了退化的物理機(jī)制。研究表明,高溫下器件二維電子氣特性發(fā)生明顯退化,且位置有向GaN緩沖層漂移的趨勢,此外,高溫下器件勢壘層及AlGaN/GaN界面的陷阱活性增強(qiáng),陷阱輔助遂穿作用增強(qiáng),這
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