| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 符号对照表 | 第16-18页 |
| 缩略语对照表 | 第18-24页 |
| 第一章 论文简介 | 第24-28页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第24-25页 |
| 1.2 论文主要内容和结构安排 | 第25-26页 |
| 1.3 论文主要创新点 | 第26-28页 |
| 第二章 氮化物材料及其功率器件理论综述 | 第28-48页 |
| 2.1 氮化物材料及其功率器件的研究背景 | 第28-30页 |
| 2.1.1 材料属性 | 第28-29页 |
| 2.1.2 挑战：可靠性和性能问题 | 第29-30页 |
| 2.2 氮化物的材料基础及其功率器件结构 | 第30-36页 |
| 2.2.1 氮化物材料的外延技术 | 第31页 |
| 2.2.2 氮化物HEMT的异质结构 | 第31-34页 |
| 2.2.3 氮化物HEMT的器件结构 | 第34-36页 |
| 2.2.4 增强型器件的实现 | 第36页 |
| 2.3 氮化物材料及其功率器件的物理模型 | 第36-43页 |
| 2.3.1 氮化物材料的极化效应和2DEG的解析模型 | 第36-37页 |
| 2.3.2 异质结2DEG低场电子迁移率物理解析模型 | 第37-40页 |
| 2.3.3 氮化物HEMT的器件物理 | 第40-43页 |
| 2.4 氮化物HEMT器件制备工艺 | 第43-46页 |
| 2.4.1 样品清洗 | 第43页 |
| 2.4.2 器件台面隔离 | 第43-44页 |
| 2.4.3 源漏金属和欧姆接触 | 第44-45页 |
| 2.4.4 栅金属和肖特基接触 | 第45-46页 |
| 2.5 器件频率特性和可靠性测试 | 第46-47页 |
| 2.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 第三章 高质量GaN和AlGaN材料异质外延 | 第48-80页 |
| 3.1 位错的行为和对材料电特性的影响 | 第48-49页 |
| 3.1.1 位错对材料电特性的影响 | 第48页 |
| 3.1.2 GaN材料中的位错行为 | 第48-49页 |
| 3.2 高质量GaN材料的异质外延 | 第49-64页 |
| 3.2.1 传统的异质外延过生长方法 | 第49-51页 |
| 3.2.2 AlN成核层的优化 | 第51-52页 |
| 3.2.3 微纳球掩膜制备方法 | 第52-54页 |
| 3.2.4 部分接触式外延横向过生长及其实验步骤 | 第54-57页 |
| 3.2.5 部分接触式外延横向过生长的分析和讨论 | 第57-64页 |
| 3.3 AlGaN材料中的位错行为 | 第64-68页 |
| 3.3.1 AlGaN与GaN材料的不同之处 | 第64页 |
| 3.3.2 AlGaN材料的表面问题 | 第64-68页 |
| 3.3.3 AlGaN材料的位错问题 | 第68页 |
| 3.4 高质量AlGaN材料的异质外延 | 第68-78页 |
| 3.4.1 梯形图形化GaN基底上的高质量AlGaN外延方法 | 第69-71页 |
| 3.4.2 梯形图形化GaN基底上的AlGaN的合并和应变 | 第71-73页 |
| 3.4.3 AlN/GaN超晶格AlGaN的组分晶向依赖和横纵生长速率比 | 第73-76页 |
| 3.4.4 梯形图形化GaN基底上的AlGaN的结晶质量 | 第76-78页 |
| 3.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 第四章 基于表面处理的AlN/GaN增强型HEMT | 第80-100页 |
| 4.1 表面态与表面势 | 第80-83页 |
| 4.1.1 表面态与界面态对器件性能的影响 | 第81页 |
| 4.1.2 表面态和表面势 | 第81-83页 |
| 4.2 表面氧化处理和介质淀积对2DEG的影响 | 第83-93页 |
| 4.2.1 材料结晶质量和表面粗糙度对2DEG影响 | 第83-84页 |
| 4.2.2 自然氧化对2DEG的影响 | 第84-89页 |
| 4.2.3 低功率氧等离子体氧化对2DEG的影响 | 第89-93页 |
| 4.3 基于低功率氧等离子体处理的AlN/GaN增强型HEMT | 第93-98页 |
| 4.3.1 增强型AlN/GaN HEMTs和MOS-HEMTs的制备过程 | 第94-95页 |
| 4.3.2 增强型AlN/GaN HEMTs和MOS-HEMTs器件的直流性能 | 第95-96页 |
| 4.3.3 增强型AlN/GaN HEMTs器件的电流崩塌 | 第96-97页 |
| 4.3.4 增强型AlN/GaN HEMTs器件的频率特性 | 第97-98页 |
| 4.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 第五章 AlN/GaN超晶格 | 第100-118页 |
| 5.1 AlN/GaN超晶格 | 第101-105页 |
| 5.1.1 AlN/GaN超晶格AlGaN的击穿场强 | 第101-103页 |
| 5.1.2 AlGaN/AlGaN异质结的2DEG低场迁移率 | 第103-105页 |
| 5.2 应变对AlN/GaN超晶格能带及其HEMT特性的影响 | 第105-111页 |
| 5.2.1 2DEG面密度的应变依赖 | 第105-107页 |
| 5.2.2 2DEG电子迁移率的应变依赖 | 第107-111页 |
| 5.3 AlN/GaN超晶格的异质结构及其外延技术 | 第111-116页 |
| 5.3.1 AlN/GaN超晶格异质结构的设计 | 第111-112页 |
| 5.3.2 AlN/GaN超晶格异质结构的外延 | 第112-116页 |
| 5.4 本章小结 | 第116-118页 |
| 第六章 AlGaN沟道HEMT器件 | 第118-130页 |
| 6.1 全应变高性能合金AlGaN沟道HEMT器件 | 第118-122页 |
| 6.1.1 器件结构和制造过程 | 第118-119页 |
| 6.1.2 器件的基本性能 | 第119-122页 |
| 6.2 全应变AlN/GaN超晶格AlGaN沟道HEMT器件 | 第122-125页 |
| 6.2.1 器件结构和制造过程 | 第122-123页 |
| 6.2.2 器件的基本性能 | 第123-125页 |
| 6.3 AlGaN沟道HEMT器件的电流崩塌 | 第125-128页 |
| 6.3.1 AlGaN沟道HEMT器件的微波功率特性 | 第126页 |
| 6.3.2 AlGaN沟道HEMT器件的栅延迟 | 第126-127页 |
| 6.3.3 AlGaN沟道HEMT器件的漏延迟 | 第127-128页 |
| 6.4 本章小结 | 第128-130页 |
| 第七章 结论和展望 | 第130-134页 |
| 7.1 研究结论 | 第130-132页 |
| 7.2 研究展望 | 第132-134页 |
| 参考文献 | 第134-148页 |
| 致谢 | 第148-150页 |
| 作者简介 | 第150-154页 |
