【摘 要】
:
近年来,AlGaN/GaN肖特基二极管具备开关速度快、击穿场强高、热性能好等优点,在电源开关领域具有重要应用价值,然而AlGaN/GaN SBD开启电压较高。一种混合结构整流器,特点为阳极由凹槽肖特基和欧姆接触互联组成。该结构具有栅控功能,器件的开启电压取决于沟道的阈值电压而不受肖特基势垒高度影响,能有效减小器件开启电压。本文从结构仿真和器件制备两方面对混合阳极AlGaN/GaN SBD进行细致研
论文部分内容阅读
近年来,AlGaN/GaN肖特基二极管具备开关速度快、击穿场强高、热性能好等优点,在电源开关领域具有重要应用价值,然而AlGaN/GaN SBD开启电压较高。一种混合结构整流器,特点为阳极由凹槽肖特基和欧姆接触互联组成。该结构具有栅控功能,器件的开启电压取决于沟道的阈值电压而不受肖特基势垒高度影响,能有效减小器件开启电压。本文从结构仿真和器件制备两方面对混合阳极AlGaN/GaN SBD进行细致研究。研究思路如下:首先利用Silvaco-ATLAS仿真软件分析了阳极凹槽深度和肖特基/欧姆(Lsc/d)比值变化对器件特性的影响,通过仿真确定了器件结构参数并指导器件版图设计。然后制备了实际的混合阳极AlGaN/GaN SBD,随后完成了器件直流测试,验证了凹槽深度及Lsc/d参数变化对器件特性的影响趋势。最后分析了阴阳极间距、浮动金属条和Si N钝化层对器件特性影响,对比常规器件结构,突出了该混合结构所具有的优异特性。在器件的仿真部分,通过模拟不同刻蚀深度和肖特基/欧姆比值来研究混合阳极AlGaN/GaN SBD的伏安特性。随着阳极凹槽深度的增加,肖特基接触下方二维电子气(2DEG)浓度减小,器件的开启电压逐渐增加并趋于饱和,击穿电压迅速增加到最大值后基本保持不变。深度小于15nm时,肖特基凹槽下方2DEG不能完全耗尽。当施加阳极偏压,阴极和阳极欧姆之间容易导通,器件伏安特性曲线近似于欧姆特性。深度为19nm和24nm(完全刻蚀)的正向特性基本相同,此时电子倾向于通过阳极的肖特基金属而不是阳极欧姆金属。随着阳极Lsc/d比值的增加,器件开启电压和反向击穿的变化规律与深度变化对器件的特性影响基本类似。由于Lsc逐渐增加即导电沟道的延伸,引起特征导通电阻增加,器件开启电压随之增加,当肖特基长度与阴阳极间距相比拟时,Lsc的增加对器件的正向特性影响较小。当肖特基长度大于2μm时,反偏时肖特基耗尽区域能有效阻断Ga N缓冲层的漏电通道,器件击穿电压保持在600V左右。因此当凹槽深度为16nm、Lsc/d为2/60时能兼顾器件的低开启电压和反向击穿。完成了实际器件的制备与电学测试,测试结果和仿真结论基本吻合,实验验证了器件仿真的可靠性。探究了不同阴阳极间距对器件的影响,结果表明随着阴阳极间距逐渐增加,反向击穿逐渐增大,但耐压改变量较小。之后研究了肖特基长度分别为2μm和4μm时,浮动金属条与肖特基接触距离对器件击穿特性的影响,发现器件的最大击穿电压所对应间距均为6μm。针对阴阳极间距变化,击穿电压改变较小的原因,分析可能由于Si N钝化引起的界面漏电问题,之后证实了Si N的移除能有效改善器件的反向泄漏电流,提高了器件的击穿电压。最后比较了常规肖特基结构,凹槽肖特基结构及混合阳极结构二极管的电学参数,证明了该混合结构的肖特基二极管在低开启电压和反向击穿上都优于其他类型器件。
其他文献
微量元素铁是生物合成和细胞代谢的必需元素,作为重要蛋白质和酶的辅因子,在肿瘤细胞生长和增殖过程中起到至关重要的作用。最近有研究提出肿瘤细胞内铁含量增多诱导细胞间质
随着无线通信技术的不断进步,在雷达系统,MIMO技术等无线设备中,天线设计引起了广泛关注。天线作为发送和接收电磁信号的设备,对于影响信号强度和质量非常重要。在过去的几年中,各种新型天线和新兴技术应运而生。众所周知,天线的合成和建模总是在全波电磁仿真软件如HFSS、CST等中完成的。全波电磁仿真软件适用于仿真各种天线,以获得天线的散射参数、增益、方向图和传播常数等。但是,这种电磁仿真分析需要大量的计
目的:分析上海儿童医学中心诊治的婴儿型Pompe病(infantile-onset Pompe disease,IOPD)患儿的临床资料,探讨中国大陆地区IOPD的临床特点分子遗传学特点及其预后,为IOPD的早期
师生关系作为学校教育中最重要的人际关系,对实现教育目的产生重要影响。关怀是教育的基石,是师生关系最核心的要素。但是,当今学校教育中,由于师生间更看重利益,导致情感淡漠,关怀缺失。长此以往,将不利于师生双方的发展与教育目的的实现。因此,培养师生的关怀行为与能力,构建师生间的关怀关系显得尤为重要。20世纪90年代,关怀理论慢慢走进大众的视野。诺丁斯提出将关怀理论运用到学校教育当中,培养人的关怀品质。本
分红权是有限责任公司股东重要的权利之一,该权利是否能得以实现关乎到股东的投资目的是否能实现,因此积极保障股东实现分红权也就成为了公司法义不容辞的责任。但在实践中有限责任公司中小股东分红权的保护现状非常令人担忧,在市场机制不完善、诚信缺失的当下,大股东利用“资本多数决”,滥用股东权利恶意侵害中小股东分红权的现象非常普遍,使得中小股东的投资目的落空。对于有限责任公司中小股东分红权的保护,目前我国立法和
一方面,超密集网络中密集部署的基站带来严重的干扰问题,同时用户高速率低时延的业务需求日益增长,无线蜂窝网络面临小区边缘用户干扰大,传输速率低等挑战。另一方面,超密集网络基站的密集部署使得用户接收来自周围基站的信号强度相近,位于干扰小区与热点区域的用户面临严重的频繁重选/切换问题,边缘用户业务的连续性与终端功耗受到巨大冲击。针对超密集网络干扰严重,链路质量相近现象,为了提升边缘用户服务质量(Qual
质子交换膜燃料电池(Proton exchange menbrane fuel cell,PEMFC)是一种直接将化学能转化为电能的装置,因其具有能量转化效率高、启动快、安静等优点而被视为理想的清洁动力能源。PEMFC的阴极氧还原反应速率缓慢,需要用到大量具有优良氧还原活性的铂基催化剂。然而,铂来源稀缺、价格高昂,这直接增加了燃料电池的成本,使得其大规模商业化应用受到严重阻碍。近年来,具有一定氧还
软黏土强度低、含水量大等不良工程性质一直是公路、铁路、机场跑道等重大工程不可回避的问题。建设于软土地基上的基础设施在使用期间出现沉降将直接影响其服役性能和安全性,特别是软土地基上的重大交通工程,在长期交通荷载作用下的工后沉降将直接影响行车的舒适性和安全性,也增加了许多后期维护的成本。因此,开展饱和黏土受动应力影响下的变形特性及其相关研究具有重要意义。本文通过动静真三轴系统进行了一系列循环动力试验,
春油菜是我国西北地区主要的油料作物,在农业生产中占据着重要地位。然而,春油菜生产中普遍存在施肥过量现象,过量施肥不仅会影响油菜的产量和品质,导致种植成本增加,还会降低肥料利用率,有较大的环境风险,不利于我国农业的绿色可持续发展。绿肥作为一种养分比较完全的清洁肥源,能否在春油菜生产中起到替代化肥的作用?替代化肥的潜力有多大?本研究在春油菜主产区青海省平安区和甘肃省民乐县布置了田间试验,采用裂区试验设
分数阶微积分理论建立至今已有三百多年的历史,它不是求分数的微积分,也不是传统的微积分(微分、积分和变分)的一部分,实际上是求任意阶导数和积分的一门学科。在大量的研究中分数阶微积分的应用数量迅速增长,这些数学现象使分数阶能够比传统的“整数”方法更准确地描述和建模实际问题。因此,分数阶模型比整数阶模型更适合描述实际系统,并解决相应的问题,即体现了分数阶系统的优越性。尤其是在经济学方面的应用,往常研究金