GaN基HEMT高溫特性及熱可靠性研究.pdf

1、第三代半導體材料GaN由于具有擊穿場強高、熱導率大、電子飽和漂移速度高等優(yōu)良特點，因此相關器件在高溫、大功率應用方面具有非常廣闊的應用前景。雖然近年來對GaN基HEMT器件的高溫、大功率應用已有相當的研究，但對器件高溫特性及其熱可靠性的研究仍然不夠深入。在此背景下本文主要通過仿真及實驗對器件的高溫特性及熱可靠性進行了研究。
　　 首先，本文對器件的基本工作機理進行了研究，結合熱傳導相關理論，對器件正常工作下的自熱效應進行了仿真研

2、究，獲得了器件內部詳細的熱分布、熱產生以及電學特性的下降。文章通過進一步的仿真研究獲得了器件在高溫應用的直流特性的退化規(guī)律。
　　 接著，文章對自主研制的GaN基HEMT器件進行了高溫測試，研究了器件在高溫環(huán)境下各種直流、交流特性的退化規(guī)律并給出了退化的物理機制。研究表明，高溫下器件二維電子氣特性發(fā)生明顯退化，且位置有向GaN緩沖層漂移的趨勢，此外，高溫下器件勢壘層及AlGaN/GaN界面的陷阱活性增強，陷阱輔助遂穿作用增強，這