【摘 要】
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本论文主要研究了影响铁电场效应晶体管与负电容场效应晶体管电学性能的因素,以及ε-Ga2O3对铁电场效应晶体管与负电容场效应晶体管电学特性的优化作用。研究了基于铁电极化诱导增强二维电子气（2DEG）实现器件沟道导通的高电子迁移率晶体管（HEMT）,取得的研究成果如下:本论文研究铁电/半导体（FE/SC）电容结构模型,通过改变铁电极化模型参数、半导体掺杂浓度与材料厚度,研究了半导体表面电势的变化情况。
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本论文主要研究了影响铁电场效应晶体管与负电容场效应晶体管电学性能的因素,以及ε-Ga2O3对铁电场效应晶体管与负电容场效应晶体管电学特性的优化作用。研究了基于铁电极化诱导增强二维电子气（2DEG）实现器件沟道导通的高电子迁移率晶体管（HEMT）,取得的研究成果如下:本论文研究铁电/半导体（FE/SC）电容结构模型,通过改变铁电极化模型参数、半导体掺杂浓度与材料厚度,研究了半导体表面电势的变化情况。研究结果表明FE/SC电容的半导体表面电势会随着铁电剩余极化强度（Pr）、铁电矫顽电场强度（Ec）、半导体掺杂浓度以及其厚度的增大而减小,且会随着铁电厚度的增大而增大。本论文还研究了铁电场效应晶体管器件模型结构,并仿真得到其铁电电滞回线与转移特性。研究结果表明铁电剩余极化强度与铁电矫顽电场强度越大,铁电场效应晶体管的存储窗口宽度越宽。铁电相对介电常数越小,铁电场效应晶体管的存储窗口宽度越宽。FE/ε-Ga2O3基铁电场效应晶体管比FE/Si基表现出更优秀的电学特性。本论文研究了FE/Ga N基HEMT与FE/ε-Ga2O3基HEMT,通过改变铁电饱和极化强度（Ps）与铁电剩余极化强度,本论文研究了转移特性、输出特性、界面载流子浓度与势阱深度相关特性。研究结果表明铁电饱和极化强度与铁电剩余极化强度的增大可以增大2DEG的载流子浓度。FE/Ga N基HEMT在栅极电压过大时会影响2DEG的性能。相比较于FE/Ga N基,FE/ε-Ga2O3基HEMT的2DEG性能更稳定。
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