| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 GaN材料与功率器件概述 | 第12-19页 |
| 1.1.1 GaN材料的基本物理特性 | 第12-14页 |
| 1.1.2 极化效应与异质结 | 第14-17页 |
| 1.1.3 GaN异质结二维电子气(2DEG)沟道 | 第17-19页 |
| 1.2 GaN功率器件与SiCMOS工艺的兼容 | 第19-25页 |
| 1.2.1 在Si衬底上的GaN材料外延生长 | 第20-22页 |
| 1.2.2 GaN与Si[001]的材料集成 | 第22-24页 |
| 1.2.3 GaN器件与CMOS兼容的关键工艺 | 第24-25页 |
| 1.3 GaNHFET的发展历程以及与CMOS兼容技术的研究进展 | 第25-27页 |
| 1.4 本论文的主要创新与工作安排 | 第27-30页 |
| 第二章 GaNHFET的制造工艺与关键问题 | 第30-43页 |
| 2.1 GaNHFET的基本工艺流程 | 第30-34页 |
| 2.1.1 晶圆表面清洗工艺 | 第30-31页 |
| 2.1.2 源漏金属电极 | 第31页 |
| 2.1.3 器件隔离 | 第31-32页 |
| 2.1.4 绝缘介质沉积 | 第32-33页 |
| 2.1.5 栅槽刻蚀 | 第33页 |
| 2.1.6 栅金属电极以及互连金属 | 第33-34页 |
| 2.2 GaNHFET增强型器件 | 第34-37页 |
| 2.3 GaNHFET的可靠性问题 | 第37-42页 |
| 2.3.1 高电场热载流子效应 | 第38-39页 |
| 2.3.2 陷阱效应 | 第39-40页 |
| 2.3.3 GaNHFET的缺陷表征方法——脉冲I-V测试 | 第40-42页 |
| 2.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 第三章 GaNHFET的击穿特性以及绝缘介质沉积技术 | 第43-59页 |
| 3.1 GaNHFET的击穿特性 | 第43-50页 |
| 3.1.1 击穿特性的表征方法 | 第44-45页 |
| 3.1.2 GaNHFET的实验制备与关态击穿测试 | 第45-47页 |
| 3.1.3 GaNHFET的开态击穿特性 | 第47-50页 |
| 3.2 绝缘栅介质的漏电机理 | 第50-51页 |
| 3.3 LPCVD-SiNx绝缘介质沉积技术研究 | 第51-55页 |
| 3.3.1 LPCVD-SiNx绝缘介质沉积实验开发 | 第52-54页 |
| 3.3.2 LPCVD-SiNx绝缘介质的击穿特性 | 第54-55页 |
| 3.4 GaNHFET的击穿特性ALD-O_3-AL_2O_3绝缘介质研究 | 第55-58页 |
| 3.4.1 ALD-O_3-AL_2O_3绝缘介质沉积技术 | 第55-56页 |
| 3.4.2 ALD-O_3-AL_2O_3绝缘介质的击穿特性和高温可靠性 | 第56-58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 GaNHFET的低损伤刻蚀技术 | 第59-76页 |
| 4.1 低损伤高温干法刻蚀的工艺开发 | 第60-64页 |
| 4.1.1 AlGaN/GaN材料上的高温刻蚀与常温刻蚀对比实验 | 第60-61页 |
| 4.1.2 温度对于AlGaN/GaN干法刻蚀工艺的影响 | 第61-63页 |
| 4.1.3 干法刻蚀环境温度的变化对AlGaN/GaN电学性能的影响 | 第63-64页 |
| 4.2 基于低损伤高温干法刻蚀技术的增强型AlGaN/GaNHFET | 第64-70页 |
| 4.2.1 增强型AlGaN/GaNHFET的实验制备 | 第64-65页 |
| 4.2.2 常温和高温刻蚀的AlGaN/GaNHFET的直流特性对比 | 第65-68页 |
| 4.2.3 常温和高温刻蚀的AlGaN/GaNHFET的频率与动态特性对比 | 第68-70页 |
| 4.3 基于低损伤高温干法刻蚀技术的增强型AlGaN/GaNMIS-HFET | 第70-74页 |
| 4.3.1 增强型AlGaN/GaNMIS-HFET的实验制备 | 第70-71页 |
| 4.3.2 增强型AlGaN/GaNMIS-HFET的直流特性 | 第71-73页 |
| 4.3.3 增强型AlGaN/GaNMIS-HFET的动态特性 | 第73-74页 |
| 4.4 本章小结 | 第74-76页 |
| 第五章 CMOS工艺兼容的低温无金欧姆接触 | 第76-98页 |
| 5.1 半导体上的欧姆接触基本物理 | 第76-78页 |
| 5.2 欧姆接触性能的表征方法 | 第78-80页 |
| 5.3 AlGaN/GaN上的Ti/Al/Ti/W低温无金欧姆接触研究 | 第80-89页 |
| 5.3.1 Ti/Al/Ti/W低温无金欧姆接触的实验制备 | 第80-81页 |
| 5.3.2 Ti/Al/Ti/W低温无金欧姆接触的性能表征 | 第81-84页 |
| 5.3.3 低温无金欧姆接触的电流输运机理分析 | 第84-89页 |
| 5.4 AlGaN/GaN上的Ti/Al/Ti/W低温无金欧姆接触研究 | 第89-96页 |
| 5.4.1 Ti/Al/Ti/TiN低温无金欧姆接触的实验制备 | 第89-90页 |
| 5.4.2 Ti/Al/Ti/TiN低温无金欧姆接触的性能表征 | 第90-92页 |
| 5.4.3 低温无金欧姆接触的合金反应机理分析 | 第92-96页 |
| 5.5 本章小结 | 第96-98页 |
| 第六章 CMOS工艺兼容的栅电极以及MIS-HFET器件 | 第98-106页 |
| 6.1 CMOS工艺兼容的Ni/TaN栅电极 | 第98-100页 |
| 6.2 CMOS工艺兼容的AlGaN/GaNMIS-HFET | 第100-105页 |
| 6.2.1 CMOS工艺兼容的AlGaN/GaNMIS-HFET的实验制备 | 第100-102页 |
| 6.2.2 CMOS工艺兼容的AlGaN/GaNMIS-HFET的直流特性 | 第102-104页 |
| 6.2.3 CMOS工艺兼容的AlGaN/GaNMIS-HFET的动态特性 | 第104-105页 |
| 6.3 本章小结 | 第105-106页 |
| 第七章 总结与展望 | 第106-109页 |
| 7.1 全文总结 | 第106-107页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第107-109页 |
| 致谢 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-122页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第122-123页 |
