GaN基HEMT耐壓結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計.pdf

1、由于普通GaN HEMT柵極峰值電場大小決定了整個器件的擊穿電壓，因此采用各種技術(shù)，降低柵極峰值電場，提高器件耐壓，成為GaN HEMT實現(xiàn)高頻大功率應用的研究熱點。
　　本論文首先從器件物理出發(fā)，建立了無場板結(jié)構(gòu)和采用柵場板結(jié)構(gòu)時器件表面與溝道電場分布的解析模型，與仿真結(jié)果對比，具有較好的一致性。模型表明，引入柵場板結(jié)構(gòu)之后，柵極電場峰值隨著漏壓的增大出現(xiàn)飽和效應，飽和值隨絕緣介質(zhì)厚度的減小指數(shù)減小，隨場板長度的減小指數(shù)增大。而

2、場板電場峰值則隨著漏電壓的增大不斷增大，直至器件擊穿?；谀Ｐ徒Y(jié)果，對絕緣介質(zhì)層厚度進行了優(yōu)化，得到了最佳絕緣介質(zhì)層厚度與漏極電壓的定量關(guān)系。
　　分析了場板結(jié)構(gòu)對器件導通電阻和截止頻率的影響，并得到二者與場板參數(shù)之間的解析表達式。最后討論了雜質(zhì)與表面態(tài)對器件擊穿電壓的影響。由于雜質(zhì)擴展了溝道耗盡層，使器件電場峰值增大，因此降低了擊穿電壓。表面態(tài)雖然降低了場板峰值電場，但同時增大了柵極峰值電場，因此對器件擊穿電壓影響不大，仿真結(jié)果