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氮化镓(GaN)材料具有宽禁带、高临界击穿电场和高电子饱和速度等优点,尤其是AlGaN/GaN异质结具有强极化效应,由此产生的高浓度二维电子气(2DEG)赋予了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)导通损耗低和开关速度快等特点。但2DEG同时给增强型器件的实现带来一定的困难。氟离子(F-)技术利用强负电性的F-抬升异质结导带以实现增强型HEMT,然而高浓度F-减小了沟道2DEG浓度并降低迁移率,从而降低器件正向导通能力。同时,Buck和Boost是电源管理中常用的电路,而功率整流器是Buck和Boost电路中核心器件之一。对于一个功率整流器,要求是低导通压降、高反向耐压。因此,本文的重点是提出复合沟道F-增强型HEMT以改善常规F-增强型HEMT的性能和实验研究AlGaN/GaN SBD(Schottky Barrier Diode)的工艺及器件特性。主要研究内容包括:(1)提出了一种复合沟道F-增强型AlGaN/GaN HEMT(Hybrid-Channel Enhancement-mode AlGaN/GaN HEMT with Fluoride Ion Implantation,HCE-HEMT)。HCE-HEMT的特点是:沟道靠近源漏两端引入高浓度F-以调制器件阈值电压,实现增强型器件;沟道中部引入低浓度F-以抑制栅极正向漏电,但它不耗尽其下方的二维电子气。同时,高浓度区只占栅长的40%,减轻了高浓度F-对沟道的影响,提升了器件的电流能力。仿真结果显示,与传统F-增强型HEMT相比,HC-HEMT电流能力提高40.3%,比导通电阻下降23.3%,而耐压仅下降了5.3%。(2)为进一步改善HCE-HEMT的耐压特性,本文提出了一种复合沟道F-增强型AlGaN/GaN RESURF HEMT(Hybrid Channel Enhancement AlGaN/GaN RESURF HEMT,HCER-HEMT)。其特征是在HCE-HEMT的漂移区中引入低浓度F-区域以优化器件表面电场,将器件的耐压从HCE-HEMT的232V提升至347V,提升高达49.5%,而且低浓度F-不影响器件的正向特性。此外,RESURF区的低浓度F-与栅中部的低浓度F-同步实现,不需要增加额外的工艺步骤。(3)实验研究AlGaN/GaN SBD关键制作工艺以及流程,测试并分析了AlGaN/GaN SBD的正向导通特性以及反向耐压特性。最后,讨论器件存在的问题且提出解决方案。