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随着科学技术的发展,功率半导体器件的发展也日新月异。其中,第三代宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)引起了人们的关注。GaN材料的禁带宽度是硅材料的三倍,具有较高的临界击穿电场和优异的频率特性,能充分满足人们对功率器件性能上的要求。此外,GaN和AlGaN还能构建具有极化异质结结构的器件(High Mobility Electron Transistors,HEMT),并在异质结界面形成高浓度的二维电子气(2-DEG)形成导电沟道,由于沟道的电子迁移率极高,因此HEMT器件具有优异的正向特性。但是,由于器件的结构设计等问题,目前HEMT器件的击穿电压只有几百伏左右,无法充分发挥GaN材料的优良特性。为此,许多国内外学者提出了一系列器件结构的改进方法以期提高器件的工作特性。本文中,作者从提高击穿电压和降低导通电阻这两个方向入手,提出具有复合漏极场板和双层P-GaN埋层的MISFET HEMT结构来对本课题组先前所提的SC-PBL FPs MISFET HEMT器件的性能做进一步提高,并用Sentaurus TCAD软件加以仿真模拟,验证了本文所提器件结构的电学特性,具体工作如下:首先,作者提出具有复合漏极场板的HEMT器件结构,不仅能从两个维度的方向上调整漏电极区域的电场分布,还能将器件的击穿点从表面移向体内,因而能充分发挥器件高阻层对泄漏电流的抑制作用并且平坦栅漏之间的电场分布,实现器件击穿电压的进一步提高,仿真结果表明,在添加长度为0.2μm的表面漏极场板和长度为1.8μm的垂直漏极场板的条件下,器件的能获得高达1531V的击穿电压和3.6 GW·cm-2的Baliga优值;之后,作者还考虑到P-GaN埋层会降低二维电子气中电子的浓度造成器件导通电阻的增加和最大饱和电流的减小,因此提出具有双层P-GaN埋层的HEMT器件结构,并对这两层P-GaN埋层的位置、浓度等做了讨论和优化,在此基础上,作者还添加了前文所介绍的复合漏极场板的结构,经过仿真和优化后,作者所提的器件结构不仅能获得8.60Ω·mm导通电阻和877mA/mm的最大饱和电流,还能获得高达1541V的击穿电压和3.8 GW·cm-2的Baliga优值,达到了作者预期的目标,即使得器件在获得较高的击穿电压的条件下不影响其正向电学特性,充分保证了 HEMT器件所具有的传统的特点和优势。