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由于势垒高度有限、表面缺陷等原因而导致的栅漏电问题限制了AlGaN/GaN HEMT器件在高温、高频和高功率工作时的可靠性。随后出现的金属-氧化物-半导体MOSHEMT结构使问题得到了解决,其中发挥主要作用的就是结构中淀积在半导体材料上的栅介质层,栅介质层的好坏对器件整体的性能起到至关重要的作用。本文中使用MOCVD设备在蓝宝石衬底上生长异质结材料,其组成成分为:40nm AlN成核层,1400nm非故意掺杂GaN外延层,1.5nmAlN阻挡层和25nm Al0.3Ga0.7N势垒层。室温下霍尔效应测试得到AlGaN/GaN异质结2DEG面密度和迁移率分别为1.1?1013 cm-2和1140 cm2/V?s。制作MOSHEMT器件过程中,栅氧化层的淀积是至关重要的一个步骤。第四章中,为了进行对比实验,本文中将同一片AlGaN/GaN异质结材料分为三份并使用ALD方法分别淀积了厚度为3.5nm、7.5nm和10nm的Al2O3栅介质层。对三种不同栅介质厚度的器件统一进行了测试并绘制了C-V特性曲线。通过测试我们发现,Al2O3层较薄时,栅电容相对较大。较厚的Al2O3介质层具有更好的钝化效果,较薄的钝化层并不能完全消除MOCVD异质外延生长时AlGaN表面的不平整性所带来的影响。第二节中,通过对不同介质层厚度器件的C-V测试和仿真,确定了在Al2O3/AlGaN界面处存在有带正电的固定电荷Qif=2.2×1013cm-2。仿真证明其存在会使器件的阈值电压增大,C-V曲线沿负向漂移。第三节中使用Terman高频法,通过计算得出氧化层厚度为3.5nm、7.5nm和10nm时界面陷阱电荷密度Dit分别为(0.62~1.16)?1013 cm-2eV-1,(0.88~1.9)?1013cm-2eV-1和(0.65~2.44)?1013 cm-2eV-1。随着栅介质厚度的增大,界面陷阱密度也随之增大。随着Al2O3介质厚度的增加,介质层向多晶态转变,可能出现的缺陷增多,同时介质层体陷阱的作用已不可忽视,所以总体测试结果应略大于实际值。第四节使用器件模拟仿真了不同能级、不同俘获面积的界面陷阱电荷对瞬态特性的影响。分析发现,能级越浅、俘获面积越大的界面陷阱电荷对器件瞬态特性的影响越大。第五章中,将同一片AlGaN/GaN材料分为两部分,一部分使用ALD淀积10nm Al2O3氧化层,另一部分先使用plasma氧化处理10min,再使用ALD方法淀积8nm Al2O3氧化层做成器件进行对比实验。通过测试分析,发现使用plasma氧化处理过的器件阈值电压有正向漂移的趋势,这可能与处理过程使得Al2O3/AlGaN界面处的固定正电荷减少有关。