文档介绍：代号 10701 学号 1094421986
分类号 TN4 密级公开
题(中、英文)目 AlGaN/GaN HEMT 器件场板结构的特色设计
Unique designoffieldplate of the
AlGaN/GaN HEMTs
作者姓名王乐指导教师姓名、职务李德昌教授
学科门类理学学科、专业凝聚态物理
提交论文日期二○一三年一月
西安电子科技大学
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西安电子科技大学
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日期: 日期:
摘要
摘要
GaN 基 HEMT 以其优异的特性,在大功率、高温和高频应用领域中备受人们
关注。尽管 AlGaN/GaN HEMT 器件有很多优势,但是电流崩塌以及击穿电压仍
然是阻碍其输出功率进一步提高的主要因素。而场板技术的出现,很好地解决了
这两个问题,极大地提高了 AlGaN/GaN HEMT 器件的微波大功率特性。
本文设计并研究了不同场板结构对 AlGaN/GaN HEMT 的影响及其特性分析。
主要研究结果如下:
(1)深入研究了场板对 AlGaN/GaN HEMT 的影响。
(2)用 Silvaco-ATLAS 对场板结构 AlGaN/GaN HEMT 中电场分布进行仿真。
从而验证了场板结构能够提高击穿电压理论的正确性。
(3)设计了浮空复合型场板结构,并从理论和仿真方面与无场板结构 HEMTs
以及源场板结构 HEMTs 进行比对分析,给出了浮空复合场板结构的优化规律。
(4)对浮空复合型场板结构 AlGaN/GaN HEMT 的特性进行分析,结果表明
浮空复合型场板 AlGaN/GaN HEMT 器件的直流特性与实际场板结构的 HEMT 器
件参数基本一致,但该结构的频率特性很好,适合微波大功率应用。
(5)设计了不同结构的栅浮空场板结构的 AlGaN/GaN HEMT 器件并进行了
理论及特性分析。在相同长度的场板前提下,证明了多段栅浮空场板能够有效地
提高击穿电压。
综上所述,本文对设计的不同场板结构 AlGaN/GaN HEMT 器件进行了一系
列的理论和仿真探究,对实际器件的设计和制备具有指导意义。
关键字:AlGaN/GaN HEMTs Silvaco 仿真场板击穿电压
Abstract
Abstract
GaN-based HEMT has drawn people’s attention in the fields of high power, high
temperature and high frequency environment because of its excellent characteristics.
Although AlGaN/GaN HEMTs have many advantages over others, current collapse and
breakdown voltage are still the major factors which prevent them from further
improving its output power. The field plate technology appears to solve these two
problems, improving microwa