氮化镓基高电子迁移率晶体管逆压电可靠性研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 符号对照表 | 第15-17页 |
| 缩略语对照表 | 第17-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-33页 |
| 1.1 GaN基HEMT器件简介 | 第21-24页 |
| 1.2 GaN基HEMT器件可靠性概述 | 第24-31页 |
| 1.2.1 GaN基HEMT器件存在的可靠性问题 | 第25-26页 |
| 1.2.2 热载流子效应 | 第26-28页 |
| 1.2.3 电流崩塌效应 | 第28-29页 |
| 1.2.4 逆压电极化效应 | 第29-31页 |
| 1.3 本论文的研究内容和安排 | 第31-33页 |
| 第二章 GaN基HEMT逆压电极化效应模型 | 第33-45页 |
| 2.1 GaN材料极化特性 | 第33-35页 |
| 2.1.1 自发极化特性 | 第33-34页 |
| 2.1.2 压电极化特性 | 第34页 |
| 2.1.3 逆压电极化特性 | 第34-35页 |
| 2.2 逆压电极化效应的理论模型 | 第35-39页 |
| 2.2.1 晶格应力的理论模型 | 第35-37页 |
| 2.2.2 弹性能的理论模型 | 第37-38页 |
| 2.2.3 材料的临界弹性能 | 第38-39页 |
| 2.3 逆压电极化效应的物理模型 | 第39-44页 |
| 2.3.1 器件仿真模型 | 第39-41页 |
| 2.3.2 弹性密度与电场的关系 | 第41-42页 |
| 2.3.3 临界电压的计算 | 第42-44页 |
| 2.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第三章 GaN基HEMT器件逆压电效应测试 | 第45-57页 |
| 3.1 GaN基HEMT器件制备 | 第45-48页 |
| 3.1.1 器件结构设计 | 第45-46页 |
| 3.1.2 器件制备工艺流程 | 第46-48页 |
| 3.2 逆压电效应临界电压测试 | 第48-53页 |
| 3.2.1 测试方法简介 | 第48-50页 |
| 3.2.2 临界电压测试结果 | 第50-52页 |
| 3.2.3 漏电机制分析 | 第52-53页 |
| 3.3 陷阱位置的确定 | 第53-55页 |
| 3.3.1 器件特性的正反向测试 | 第53-54页 |
| 3.3.2 陷阱位置分析 | 第54-55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 第四章 逆压电效应引起器件退化的物理机制 | 第57-75页 |
| 4.1 逆压电效应对器件特性的影响 | 第57-62页 |
| 4.1.1 对称结构器件设计 | 第57-58页 |
| 4.1.2 器件应力电流的退化 | 第58-60页 |
| 4.1.3 器件直流特性的退化 | 第60-62页 |
| 4.2 逆压电效应对栅下材料形貌的影响 | 第62-67页 |
| 4.2.1 器件恢复特性研究 | 第62-64页 |
| 4.2.2 材料形貌分析 | 第64-67页 |
| 4.3 临界电压与偏置条件的关系 | 第67-70页 |
| 4.3.1 不同偏置条件下的阶跃应力测试 | 第67-68页 |
| 4.3.2 偏置条件对电场分布的影响 | 第68-70页 |
| 4.4 物理机制分析 | 第70-73页 |
| 4.5 本章小结 | 第73-75页 |
| 第五章 SiN钝化对器件逆压电效应的影响 | 第75-87页 |
| 5.1 SiN钝化对器件退化模式的影响 | 第75-79页 |
| 5.1.1 SiN钝化介质的去除 | 第75-77页 |
| 5.1.2 器件退化模式对比 | 第77-79页 |
| 5.2 SiN钝化对器件瞬态特性的影响 | 第79-84页 |
| 5.2.1 栅延迟测试方法简介 | 第79-80页 |
| 5.2.2 器件瞬态特性分析 | 第80-84页 |
| 5.3 器件退化机理分析 | 第84-85页 |
| 5.4 本章小结 | 第85-87页 |
| 第六章 正向栅压应力对器件特性的影响 | 第87-99页 |
| 6.1 正向栅压应力下器件的退化 | 第87-88页 |
| 6.2 器件栅下陷阱特性分析 | 第88-94页 |
| 6.2.1 正向阶跃应力对电容特性的影响 | 第88-90页 |
| 6.2.2 栅下陷阱提取模型 | 第90-92页 |
| 6.2.3 应力前后器件陷阱特性对比 | 第92-94页 |
| 6.3 器件栅下材料组分分析 | 第94-97页 |
| 6.3.1 应力对界面氧的消耗 | 第94-95页 |
| 6.3.2 应力对栅下材料组分的影响 | 第95-97页 |
| 6.4 本章小结 | 第97-99页 |
| 第七章 GaN基HEMT器件机械应力测试 | 第99-111页 |
| 7.1 测试夹具的发明 | 第99-103页 |
| 7.1.1 机械应力的研究思路 | 第99-101页 |
| 7.1.2 测试夹具的制作 | 第101-103页 |
| 7.2 GaN基HEMT器件机械应力测试 | 第103-108页 |
| 7.2.1 芯片机械应力测试方法 | 第103-105页 |
| 7.2.2 机械应力对器件特性的影响 | 第105-108页 |
| 7.3 物理机制分析 | 第108-109页 |
| 7.4 本章小结 | 第109-111页 |
| 第八章 总结与展望 | 第111-115页 |
| 8.1 本论文总结 | 第111-112页 |
| 8.2 未来工作展望 | 第112-115页 |
| 参考文献 | 第115-127页 |
| 致谢 | 第127-129页 |
| 作者简介 | 第129-132页 |
