文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
AlGaN/GaN异质结构的变温电学特性
姓名:张忠芬
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张进成
20100115
摘要疓异质结构作为微波大功率器件以其优异的性能而成为目前国际上的一个研究热点,随着∧どぜ际醯奶岣撸杂谝熘式峁沟难芯坎仅仅是追求常规常温下的电学特性参数,而更要求在更宽的温度范围内对疓异质结构的电特性进行各种机理的分析,建模以及高温应用的可行性及退化机理的分析。本文即在此背景下对疓异质结构的变温电学特性进行一个研究,使用到了肖特基电容电压效应,低场下效应以及对其进行疓电子体系的研究,密度与迁移率的变温依赖关系以及疓异质结构的高温电子输运特性等等,主要的研究工作以及成果如下:模上发现,在低温段,主导迁移率的散射机制有粗糙度散射,合金无序散通过对疓异质结构的变温研究发现,其电子体系可分为:得三角势阱容纳不了更多电子,较高温度段密度的增加是由于界面处以及界面两侧施主杂质离化产生的自由电子充当着一部分的。子密度与温度关系的研究,均发现室温下耗尽电容越小,背景电子浓度增加数量就越小,甚至观察不到背景电子的出现,相反,耗尽电容越大,其背景电子浓度增加越剧烈,甚至在数值上超过了。这对于生长高质量的疓异质结构具有一定的参考价值。器件的变温测试,结合理论研究了不同温度及不同密度下的迁移率,实验发现,在高温下,库伦散射对低密度的迁移率有着较大的削减作用,这是因为库伦散射在高温下还必须考虑另一种来源:背景电子,而背景电子附加的库伦散射迁移率要比的低很多,,,在的高温下,依然获得很高的限域性,证实了疓异质结构高温应用的可行性。在理论上对迁移率散射机制的建射以及压电散射,在室温段,几乎所有的散射机制都起到一定的作用,而在高温段,迁移率则主要受到声学声子和极化光学波散射的削减作用。面的,瓵层非掺杂施主离化的电子,瓽层的背景电子对于非调制掺杂的评莶悖涞缱优ǘ仍母呶孪孪啾下增加了约两倍,而撼宀阒械缱优ǘ仍蚴且允考兜牡菰觥6杂芏龋嫖露仍黾釉出现先下降后升高的规律,较低温度段的降低是由于导带不连续△的降低而使通过高温效应对蚆生长的多批次疓异质结构的电通过迁移率较低。
通过高温效应研究分析了疓异质结构的高温电子输运特性,对不同舢组分的异质结构高温输运特性研究发现,低组分疓异质结构在下迁移率较高组分的要低,%和%组分的异质结构二维电子气的第一子带占据在下分别为%和%,且在整个电子体系里的比例分别为%和%,反映出相反。由理论计算得出的不同组分疓异质结构总迁移率与温度的关系的计算结果与实验结果相符合,表明了高组分异质结构更适合作为微波大功关键字:疓异质结构变温电学特性在高温段,组分越高,对次子带的抑制更强,且的主导作用更大,反之率器件的材料。疓异质结构的变温电学特性
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本人签名:啦导师签名:垦⌒蚗‘本人签名:弛整笙日期型三:狙塞喝篬&本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。日期迦:室:日期翌创新性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑
涸瞒式第一章绪论鵋奶氐式中,易为击穿电场强度随着无线通讯的发展,第二代化合物半导体的器件性能越来越不能满足高频大功率的应用需求,如的功率密度的提高非常有限,其最高功率密度只能达将研究重心转向宽禁带半导体器件【S捎诳斫氲继寰哂薪恚鞔┑绯强,饱和电子速度高等特点.,从而使得其非常适合应用于微波大功率领通常用于表征半导体材料高频大功率应用潜力的指标有两个:分室%为电子饱和漂移速度。品质因子的表达式