| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 符号对照表 | 第16-19页 |
| 缩略语对照表 | 第19-26页 |
| 第一章 绪论 | 第26-36页 |
| 1.1 氮化物半导体技术的研究意义 | 第26-28页 |
| 1.2 GaN基MIS-HEMT器件研究 | 第28-31页 |
| 1.2.1 制约GaN基HEMT器件发展的主要因素 | 第28-29页 |
| 1.2.2 MIS-HEMT器件结构的优势 | 第29-30页 |
| 1.2.3 GaN基MIS-HEMT器件存在的界面问题 | 第30-31页 |
| 1.3 GaN基MIS-HEMT器件界面处理技术 | 第31-33页 |
| 1.3.1 表面预处理工艺 | 第32页 |
| 1.3.2 等离子增强原子层沉积AlN栅绝缘层 | 第32-33页 |
| 1.3.3 退火处理工艺 | 第33页 |
| 1.4 GaN基MIS-HEMT器件界面表征方法 | 第33-34页 |
| 1.5 论文的主要任务和内容安排 | 第34-36页 |
| 第二章 GaN基MIS-HEMT器件工艺流程及界面处理技术 | 第36-50页 |
| 2.1 异质结材料生长 | 第36-37页 |
| 2.2 GaN基MIS-HEMT器件制作工艺 | 第37-45页 |
| 2.2.1 样品表面清洗工艺 | 第38页 |
| 2.2.2 光刻工艺及对准标记 | 第38-39页 |
| 2.2.3 器件有源区隔离 | 第39-40页 |
| 2.2.4 欧姆接触和栅电极制作 | 第40-42页 |
| 2.2.5 栅绝缘层与表面保护层沉积 | 第42-44页 |
| 2.2.6 开孔及金属互联 | 第44-45页 |
| 2.3 界面处理工艺 | 第45-48页 |
| 2.3.1 表面化学清洗 | 第45页 |
| 2.3.2 原位低损伤等离子体预处理 | 第45-47页 |
| 2.3.3 热退火处理 | 第47-48页 |
| 2.4 本章小结 | 第48-50页 |
| 第三章 等离子增强原子层沉积AlN工艺及其特性研究 | 第50-70页 |
| 3.1 原子层沉积技术 | 第50-52页 |
| 3.2 PEALD技术及设备介绍 | 第52-54页 |
| 3.3 PEALD沉积AlN工艺 | 第54-59页 |
| 3.3.1 前驱体源的选取 | 第54-55页 |
| 3.3.2 工艺步骤及参数设置 | 第55-56页 |
| 3.3.3 AlN沉积工艺研究 | 第56-59页 |
| 3.4 PEALD沉积AlN特性分析 | 第59-66页 |
| 3.4.1 光学性质研究 | 第59-61页 |
| 3.4.2 表面形貌分析 | 第61-62页 |
| 3.4.3 化学组分分析 | 第62-65页 |
| 3.4.4 电学特性研究 | 第65-66页 |
| 3.5 AlN薄膜退火处理工艺 | 第66-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-70页 |
| 第四章 GaN基MIS-HEMT器件界面预处理及钝化工艺研究 | 第70-90页 |
| 4.1 AlGaN/GaN异质结表面处理工艺研究 | 第70-74页 |
| 4.1.1 湿法处理对2DEG特性的影响 | 第70-71页 |
| 4.1.2 低损伤等离子体处理对2DEG特性的影响 | 第71-72页 |
| 4.1.3 等离子体处理对异质结表面势垒的影响 | 第72-74页 |
| 4.2 AlN/AlGaN/GaN MIS-HEMT界面预处理工艺研究 | 第74-81页 |
| 4.2.1 器件结构与工艺 | 第75-76页 |
| 4.2.2 器件直流特性分析 | 第76-78页 |
| 4.2.3 C-V特性分析 | 第78-81页 |
| 4.3 PEALD沉积AlN钝化对2DEG特性的影响 | 第81-84页 |
| 4.3.1 样品制备 | 第81页 |
| 4.3.2 GaN基MIS异质结构Hall测试 | 第81-82页 |
| 4.3.3 GaN基MIS异质结构拉曼测试 | 第82-84页 |
| 4.4 AlN钝化器件电流崩塌分析 | 第84-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-90页 |
| 第五章 高界面质量GaN基MIS-HEMT器件制作及特性分析 | 第90-114页 |
| 5.1 AlN/AlGaN/GaN MIS-HEMT器件制作 | 第90-93页 |
| 5.1.1 器件结构与工艺 | 第90-92页 |
| 5.1.2 栅绝缘层沉积 | 第92-93页 |
| 5.2 AlN/AlGaN/GaN MIS-HEMT器件直流特性 | 第93-97页 |
| 5.2.1 栅漏电分析 | 第93页 |
| 5.2.2 转移与输出特性 | 第93-95页 |
| 5.2.3 2DEG场效应迁移率分析 | 第95-97页 |
| 5.3 AlN/AlGaN/GaN MIS-HEMT器件小信号测试 | 第97-99页 |
| 5.4 AlN/AlGaN/GaN MIS异质结构C-V分析 | 第99-105页 |
| 5.4.1 C-V曲线及载流子浓度分布 | 第99-101页 |
| 5.4.2 C-V回滞特性 | 第101-104页 |
| 5.4.3 变频C-V测试 | 第104-105页 |
| 5.5 Al_2O_3/AlN/AlGaN/GaN MIS-HEMT器件研究 | 第105-112页 |
| 5.5.1 器件结构与工艺 | 第105-106页 |
| 5.5.2 器件关态漏电和转移特性 | 第106-108页 |
| 5.5.3 栅正向偏置和器件输出特性 | 第108-109页 |
| 5.5.4 器件击穿特性 | 第109-110页 |
| 5.5.5 器件小信号测试 | 第110-111页 |
| 5.5.6 器件微波功率测试 | 第111-112页 |
| 5.6 本章小结 | 第112-114页 |
| 第六章 GaN基绝缘栅HEMT器件界面电荷定量表征 | 第114-130页 |
| 6.1 栅绝缘层与界面电荷概述 | 第114-115页 |
| 6.2 电导法表征界面态 | 第115-124页 |
| 6.2.1 电导法简介 | 第116-118页 |
| 6.2.2 GaN基结构等效电路模型 | 第118-120页 |
| 6.2.3 绝缘层/势垒层界面态分析 | 第120-124页 |
| 6.3 界面固定电荷分析 | 第124-128页 |
| 6.3.1 平带电压解析模型 | 第125-127页 |
| 6.3.2 界面电荷计算 | 第127-128页 |
| 6.4 本章小结 | 第128-130页 |
| 第七章 总结与展望 | 第130-134页 |
| 7.1 本论文工作总结 | 第130-133页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第133-134页 |
| 参考文献 | 第134-144页 |
| 致谢 | 第144-146页 |
| 作者简介 | 第146-150页 |
