检索结果-南通市图书馆

作者：陈勋西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着现代微电子技术的飞速发展,对于半导体器件的性能指标要求越来越高。氮化镓作为新一代半导体材料,具有耐高温、高击穿和高电子饱和速度等优异的特性,这为其在高频、大功率领域的应用打下了良好的基础。作为功率器件,高温、高电压和... 详细信息

随着现代微电子技术的飞速发展,对于半导体器件的性能指标要求越来越高。氮化镓作为新一代半导体材料,具有耐高温、高击穿和高电子饱和速度等优异的特性,这为其在高频、大功率领域的应用打下了良好的基础。作为功率器件,高温、高电压和大电流等是其常见的工作环境,长时间的工作会使器件性能发生退化,对其可靠性产生影响。本文对AlGaN/GaN HEMT器件在高温与开态应力下的退化开展了研究,分析导致其退化的内在机理,主要研究成果包括:（1）对器件进行了温度特性研究。开展了热存储实验,发现225℃的热存储对器件基本特性影响不明显,但通过低频1/f噪声测试发现热存储可以有效减少器件内部的缺陷态密度。进一步通过开态实验发现热存储处理有利于减少器件内部的陷阱密度,削弱器件的退化程度,提高器件的可靠性。变温特性测试发现,高温下器件的漏极电流和跨导特性会因载流子迁移率的降低而减小,肖特基势垒高度会随温度的增加而减小,使器件的栅极漏电增加。（2）对器件进行了室温开态应力研究。实验发现,在开态热电子的散射作用下,器件饱和漏极电流和峰值跨导下降,阈值电压正向漂移。通过导通电阻及应力栅电流的分析表明,室温下热电子主要散射至栅漏间的势垒层,被势垒层陷阱所俘获,从而耗尽沟道电子,还能与势垒层晶格原子发生碰撞,产生新的缺陷,并用低频1/f噪声测试对缺陷态密度的变化进行表征。通过设计不同偏置的开态应力实验分析了漏极电压与栅极电压对器件退化的影响,漏极电压越高和栅极电压越大,会使热电子的能量和数量增加,导致器件的退化加剧。（3）对器件进行了高温开态应力下的电热耦合效应研究。通过85℃高温开态应力实验发现,饱和漏极电流、峰值跨导降低,阈值电压正向漂移等退化相比室温开态应力下显著增加,且关态漏极电流大幅度上升,出现源漏穿通现象。器件的退化仍受漏极电压的影响,漏极电压越高,器件退化越大,这说明85℃下热电子仍是造成器件退化的主要因素。器件的退化加剧是由于高温下热电子不仅会散射至势垒层,还能散射进入缓冲层,增强对沟道电子的耗尽作用,在缓冲层中产生新的缺陷,并通过低频1/f噪声测试对缺陷态密度的变化进行了表征。进一步研究了温度对高温开态电热耦合应力的影响。实验结果表明,温度增加至125℃,器件饱和漏极电流等特性的退化程度与退化速率大幅度增加,说明提高温度会加剧器件在开态应力下的退化。本论文的研究成果,对于深入理解氮化镓HEMT器件在高温、开态应力下的退化机理,进而提升其可靠性,具有重要的参考价值。

关键词： AlGaN/GaN HEMT 热存储开态热电子高温

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AlGaN/GaN HEMT器件应力退化及缺陷产生研究

AlGaN/GaN HEMT器件应力退化及缺陷产生研究

引用

作者：吴银河西安电子科技大学

学位级别：硕士

GaN基HEMT器件具有耐高压、耐高温以及抗辐射等特点,在功率器件领域应用广泛。尽管目前AlGaN/GaN HEMT器件的性能指标已达到较高水平,然而其可靠性仍然是影响其广泛应用的主要问题之一。特别是在高压大电流工作条件下,器件性能会逐步退... 详细信息

GaN基HEMT器件具有耐高压、耐高温以及抗辐射等特点,在功率器件领域应用广泛。尽管目前AlGaN/GaN HEMT器件的性能指标已达到较高水平,然而其可靠性仍然是影响其广泛应用的主要问题之一。特别是在高压大电流工作条件下,器件性能会逐步退化,究其本质在于器件内产生了明显的陷阱。这些陷阱的存在,不仅会引起电流崩塌、输出功率减小等问题,更严重的是会影响器件的长期寿命。基于此,本文针对AlGaN/Ga N HEMT器件在开态应力下的退化开展了深入研究。通过软件仿真,获得了缺陷对器件退化的影响规律;在此基础上,结合实验研究,探索在开态应力下影响器件退化的主要缺陷。本文首先研究了器件内不同缺陷对器件性能的影响规律。采用Sivalco仿真软件,分别对HEMT器件势垒层、缓冲层内的陷阱开展了仿真工作。通过改变陷阱的能级、浓度、时常数等参数,研究其对HEMT器件电特性退化的影响。仿真结果表明,在开态的条件下对HEMT器件的漏端施加高电压,会导致热载流子效应产生,进而引起器件退化。此外,相同条件下,缓冲层中的陷阱对HEMT器件的电特性影响更大。针对此现象,本文对比了场板结构器件与非场板结构器件的退化现象。研究结果进一步验证了热电子被缓冲层内陷阱所捕获的概率更大,且深能级的陷阱对HEMT器件电流崩塌的影响比浅能级影响要大。同时,器件在高场下的退化随着陷阱浓度的增加而增大,随着陷阱寿命的增加而减小。在此基础上,本来针对蓝宝石衬底上制备常规耗尽型HEMT器件开展了开态应力实验。实验中,分别改变栅压应力和漏压应力,对比应力前后HEMT器件电特性的变化情况,研究不同的栅压应力下和漏压应力对HEMT器件退化的影响。实验结果表明,在开态应力条件下,HEMT器件的会发生热电子效应,导致饱和漏电流降低,阈值电压正向漂移。此外,HEMT器件电特性的退化随着漏端电压的增大而增加,但随着栅端电压的增大会先增大后减小。最后,本文结合仿真与实验结果,可以发现开态应力下引起AlGaN/GaN HEMT器件电特性退化最主要的缺陷为器件缓冲层内深能级陷阱。本论文的相关研究结果可为后续高可靠HEMT器件的制备提供重要的技术指导。

关键词：耗尽型GaN基HEMTs 开态热载流子效应陷阱态

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幔源包体的形态、大小与寄主岩浆流变学性质的关系

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地球科学（中国地质大学学报） 1996年第3期21卷 300-304页

作者：廖群安邱家骧地球科学学院

对东南沿海４个包体产地的玄武岩中橄榄岩包体的形态、大小、向椭球体转变的程度等统计分析表明，幔源包体在上升期间与岩浆作用的过程中，不仅有棱角圆化的现象，而且伴有由等轴体（近似为球体）向椭球体转变的过程。其主要原因是包体... 详细信息

对东南沿海４个包体产地的玄武岩中橄榄岩包体的形态、大小、向椭球体转变的程度等统计分析表明，幔源包体在上升期间与岩浆作用的过程中，不仅有棱角圆化的现象，而且伴有由等轴体（近似为球体）向椭球体转变的过程。其主要原因是包体在相对岩浆运动的过程中，包体的表面与岩浆之间的粘滞摩擦造成的。粘滞摩擦力的大小、作用于包体表面的时间又取决于岩浆的粘度、包体相对于岩浆的沉降速度、包体半径的大小及岩浆上升的速度，所以这些因素将决定包体变形（磨蚀、椭球化）的程度。因此，可用包体与岩浆相互作用的物理过程来模拟包体的变形特点。

关键词：幔源包体岩浆流变学性质开态

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