面向高性能GaN基功率电子的器件物理研究
氮化镓(GaN)功率电子器件具有高击穿电压、高工作频率、高电流输出能力以及耐高温等优点,有望成为下一代高效电源管理系统芯片的最佳候选之一.本文从界面态起源、极化能带工程以及可靠性机理等角度分析了GaN基功率电子器件所面临的器件物理挑战,包括栅极阈值不稳定性、高压动态导通电阻退化、高阈值栅技术和栅介质长期可靠性等关键科学问题和技术瓶颈.分析指出(Al)GaN表面的无序氧化可能是GaN基器件表/界面态的主要来源,并有针对性地介绍了界面氮化插入层、极性等离子增强原子层沉积AlN薄膜(Plasma-Enhanced Atomic Layer Deposited AlN,PEALD-AlN)钝化、F离子注入与高温栅槽刻蚀增强型技术,以及低压化学气相沉积SiNx(Low-Pressure Chemical Vapor Deposited SiNx,LPCVD-SiNx)和O3-Al2O3高绝缘栅介质等提高GaN基增强型器件性能的新型工艺技术.系统分析了国际有关高性能GaN功率电子器件研究的最新进展,及未来面临的机遇和挑战.
氮化镓、功率电子器件、界面态、动态导通电阻、增强型、栅介质、可靠性
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中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室课题基金、国家自然科学基金编号:61474138,61534007,61527816,61404163、香港研究资助局优配研究项目编号:611512,16207115和香港创新科技基金项目编号:ITS/192/14FP资助
2016-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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