内容简介
氮化镓作为宽禁带半导体的典型代表之一，在电学、光学、力学、抗辐照等方面均表现优异。本书以作者近年来的研究成果为基础，结合国际研究进展，系统介绍了宽禁带氮化镓凹槽阳极结构的物理特性和实现方法，重点讲述了氮化镓凹槽阳极二极管器件。全书共分为8章，内容包括绪论、凹槽阳极GaN肖特基结器件制备工艺、位错免疫的凹槽阳极GaN肖特基结器件结构与特性、凹槽阳极GaN肖特基结开启电压调控方法、面向不同应用的凹槽阳极GaN肖特基二极管、凹槽阳极结构肖特基漏高电子迁移率晶体管、氮化镓p沟道凹槽栅场效应晶体管以及大功率GaN二极管整流和限幅电路。
本书可供微电子和半导体器件领域的研究生与科研人员阅读及参考。
目录
第1章 绪论
1.1 半导体肖特基二极管的发展
1.2 平面型氮化镓肖特基二极管存在的问题
1.3 凹槽阳极氮化镓肖特基二极管的提出
1.3.1 凹槽结构半导体器件的创新发展
1.3.2 凹槽阳极GaN肖特基二极管的基本结构与原理
参考文献
第2章 凹槽阳极GaN肖特基结器件制备工艺
2.1 凹槽阳极GaN肖特基二极管制备
2.2 AlGaN/GaN器件低漏电台面隔离工程
2.3 AlGaN/GaN器件低阻欧姆接触
2.3.1 凹槽结构低阻欧姆接触
2.3.2 SiN插入层结构低阻欧姆接触
2.4 AlGaN/GaN器件低损伤阳极凹槽刻蚀技术
2.4.1 低损伤GaN干法刻蚀技术
2.4.2 低损伤GaN湿法腐蚀技术
2.4.3 湿法腐蚀凹槽阳极结构AlGaN/GaN SBD特性
2.5 AlGaN/GaN器件阳极后退火工程
2.5.1 平面阳极后退火对器件特性的影响
2.5.2 凹槽阳极后退火对器件特性的影响
2.5.3 阳极后退火处理对界面态的影响
2.5.4 阳极后退火对器件肖特基结的影响机制
2.6 AlGaN/GaN器件低界面态钝化工程
2.6.1 不同氧源对Al2O3/GaN界面的影响
2.6.2 不同表面处理对Al2O3/GaN界面的影响
2.7 AlGaN/GaN器件全局钝化可靠性提升技术
2.7.1 LPCVD表面钝化抑制电流崩塌
2.7.2 全局钝化提升二极管长时可靠性
参考文献
第3章 位错免疫的凹槽阳极GaN肖特基结器件结构与特性
3.1 凹槽阳极器件特殊工作机理与结构设计
3.1.1 Silvaco仿真模型与参数
3.1.2 凹槽阳极深度对器件特性的影响
3.1.3 场板结构对器件耐压的影响
3.2 凹槽阳极结构的位错免疫特性
3.2.1 不同衬底上AlGaN/GaN外延材料表征
3.2.2 平面和凹槽阳极结构AlGaN/GaN肖特基二极管特性分析
3.3 场板结构对阳极势垒高度及电容的影响
3.3.1 镜像力对阳极势垒高度的影响
3.3.2 凹槽阳极结构GaN肖特基二极管势垒高度模型
3.3.3 GaN肖特基二极管势垒高度调控模型的验证
3.3.4 场板介质及场板长度对阳极电容的影响
3.4 凹槽阳极结构GaN肖特基结器件电流输运机制
3.4.1 凹槽阳极结构AlGaN/GaN SBD变温特性
3.4.2 凹槽阳极结构AlGaN/GaN SBD漏电机制
3.4.3 凹槽阳极结构AlGaN/GaN SBD击穿机制
参考文献
第4章 凹槽阳极GaN肖特基结开启电压调控方法
4.1 金属功函数对阳极势垒高度的影响
4.1.1 凹槽侧壁非极性GaN表面第一性原理计算
4.1.2 金属/GaN非极性面界面电子结构研究
4.2 不同功函数金属阳极GaN肖特基结
4.2.1 不同功函数金属与GaN材料肖特基势垒分析
4.2.2 不同功函数金属阳极器件电学特性
4.3 低功函数金属阳极GaN肖特基二极管
4.3.1 钨金属阳极AlGaN/GaN肖特基二极管
4.3.2 钼金属阳极AlGaN/GaN肖特基二极管
4.4 凹槽阳极GaN MIS准肖特基二极管
4.4.1 AlGaN/GaN MIS准肖特基二极管基本特性
4.4.2 AlGaN/GaN MIS准肖特基二极管导通机制
4.5 双阳极金属低开启电压GaN肖特基二极管
参考文献
第5章 面向不同应用的凹槽阳极GaN肖特基二极管
5.1 低漏电高耐压凹槽阳极GaN肖特基二极管
5.1.1 36nA/mm低漏电同质衬底GaN肖特基二极管
5.1.2 28nA/mm低漏电AlGaN沟道肖特基二极管
5.2 耐电流崩塌厚本征帽层GaN肖特基二极管
5.2.1 厚本征帽层GaN/AlGaN/GaN肖特基二极管
5.2.2 不同帽层厚度凹槽阳极GaN/AlGaN/GaN肖特基二极管
5.2.3 厚本征帽层GaN/AlGaN/GaN肖特基二极管抗质子辐照特性
5.3 超高频凹槽阳极GaN肖特基二极管
5.3.1 GaN微波二极管核心指标相关性分析
5.3.2 场板结构凹槽阳极GaN肖特基二极管
5.3.3 自对准凹槽阳极GaN肖特基二极管
5.3.4 InAlN/GaN高品质因数GaN肖特基二极管
5.4 GaN肖特基二极管产品化及建模技术
5.4.1 氮化镓微波二极管产品化
5.4.2 二极管建模与本征参数提取
5.4.3 二极管的外围寄生参数提取
参考文献
第6章 凹槽阳极结构肖特基漏高电子迁移率晶体管
6.1 凹槽肖特基漏双向阻断高电子迁移率晶体管
6.1.1 材料结构和器件制备
6.1.2 器件电学特性测试
6.1.3 TCAD仿真及热稳定性测试
6.2 肖特基-欧姆混合漏双向阻断高电子迁移率晶体管
6.2.1 器件结构分析与器件制备
6.2.2 器件电学特性测试与分析
6.2.3 器件电学特性测试与分析结构尺寸和温度对器件性能的影响
6.3 二极管桥结构GaN单片集成双向开关研究
6.3.1 材料结构及器件制备
6.3.2 二极管桥结构GaN单片集成双向开关的工作原理
6.3.3 双向开关电学特性测试及分析
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