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作为宽禁带半导体器件,AlGaN/GaN基功率器件在功率开关与功率整流中,以其耐高压、低导通电阻等特性而成为国际研究热点之一。其中,异质结场效应晶体管(HFET)沟道中负离子注入在可以调制能带分布的同时,也能够显著改变异质结界面处的自由电子浓度。因此,基于该方法的能带调制技术将可以有效的为修正器件阈值电压,减小栅极漏电与制作结终端区域提供理论依据。本论文正是针对以上所述,以能带调制技术基础上的功率开关器件为研究对象,对负离子注入技术形成的降低表面电场区(RESURF)的设计优化,能带调制模型的建立以及因能带调制而减小的栅极正向泄露电流进行了详尽的讨论与研究。主要内容为:1.验证负离子注入技术在功率器件中辅助耐压的工作机理。首先借助仿真分析手段得到器件仿真优化设计结构,包括在AlGaN/GaN功率HFET的漏极侧栅极边缘引入负离子以扩展结终端。负离子引入方式包括不同掺杂剂量的均匀掺杂以及不同的结终端扩展长度,以形成电场分布均匀化,并以实验验证。2.建立负离子注入对于AlGaN/GaN异质结能带结构的调制模型,得到注入电荷剂量与势垒层、异质结界面处的能带分布解析式。同时,通过仿真软件进行数值分析,分别探讨不同负电荷粒子对于能带的调制效果。并将解析值与数值解、实验结果相比较,得到准确的数学模型。从而为势垒层中泄露电流的减小以及沟道中2DEG浓度的调制作用给予理论支持。