高电子迁移率晶体管

摘要： 针对传统高电子迁移率晶体管(High electron mobility transistor, HEMT)非线性Ⅰ-Ⅴ模型需要根据脉冲Ⅰ-Ⅴ数据、直流Ⅰ-Ⅴ数据建立的现状,提出一种新的基于数据处理的方法,通过对直流Ⅰ-Ⅴ数据进行数据处理建立粗模型,利用遗传算法进行优化,建立完整的HEMT器件非线性Ⅰ-Ⅴ模型。上述方法基于Angelov模型,操作简单,节省了大量脉冲Ⅰ-Ⅴ测试的时间,所建立的模型精度高,适合HEMT器件建模,具有很好的实践意义。利用栅长为0.3 mm的pHEMT 25°C、85°C、125°C三个温度下直流Ⅰ-Ⅴ数据进行验证,所建立的模型与测试数据有较高的吻合性。

摘要： 设计了一种用于GaN高电子迁移率晶体管(High-Electron-Mobility Transistor,HEMT)器件栅驱动芯片的快速响应低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)电路,可为高速变化的数字电路提供快速响应的供电电压。该电路采用动态偏置结构,通过在大负载发生时给误差放大器增加一个额外的动态偏置结构,来加快输出端的瞬态响应速度。基于0.18μm BCD工艺,完成了电路设计验证。仿真结果显示LDO瞬态响应时间小于0.5μs,可满足频率达1 MHz的GaN HEMT器件栅驱动芯片应用要求。

摘要： 氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)以其击穿场强高、导通电阻低、转换效率高等特点引起科研人员的广泛关注并有望应用于电力电子系统中,但其高功率密度和高频特性给封装技术带来极大挑战。传统硅基电力电子器件封装中寄生电感参数较大,会引起开关振荡等问题,使GaN的优良性能难以充分发挥;另外,封装的热管理能力决定了功率器件的可靠性,若不能很好地解决器件的自热效应,会导致其性能降低,甚至芯片烧毁。本文在阐释传统封装技术应用于氮化镓功率电子器件时产生的开关震荡和热管理问题基础上,详细综述了针对以上问题进行的GaN封装技术研究进展,包括通过优化控制电路、减小电感L_(g)、提高电阻R_(g)抑制dv/dt、在栅电极上加入铁氧体磁环、优化PCB布局、提高磁通抵消量等方法解决寄生电感导致的开关振荡、高导热材料金刚石在器件热管理中的应用、器件封装结构改进,以及其他散热技术等。

摘要： 太赫兹编码超表面对于在复杂信道环境中实现大容量高速通信具有巨大潜力,对发展6G无线通信技术具有重要研究价值。针对目前太赫兹频段的动态超表面调控器件普遍存在的问题,基于高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)电控调节编码单元与太赫兹波互作用引起的非对称谐振,在低开关比下实现了一种太赫兹1 bit编码相移单元。进一步在编码超表面阵列上,利用分数化编码、卷积编码、分块编码和GRS(Golay-Rudin-Shapiro)编码分别实现了包括连续性波束扫描、多波束调控、RCS缩减在内的多功能波束调控。通过数值计算和电磁仿真验证了所设计的太赫兹编码超表面,为发展下一代高速无线通信技术奠定了基础。

摘要： 提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入的误差,首先提取了寄生电感。在达到50 GHz的InP HEMT中,小信号建模方法的有效性得到了验证。此外,在2~50 GHz频率范围内,S参数建模误差小于4%,这也证明了所提出建模方法的高建模精度。

摘要： 氮化镓(GaN)基异质结材料以其宽禁带、耐高温、高击穿电压以及优异的抗辐射性能成为航天领域半导体材料的研究和应用热点。而基于GaN材料的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)因其制备过程带来的缺陷和损伤,性能将受到空间辐射的严峻挑战。文章对空间辐射环境下AlGaN/GaN HEMT的辐射机理和效应进行梳理;针对低中地球轨道以质子为主的辐射环境,对不同能量和注量的质子辐照对AlGaN/GaN HEMT的效应进行系统分析。鉴于从压电极化角度分析AlGaN/GaN HEMT的质子辐射效应存在欠缺,且不同能量和注量的质子辐照对器件的影响不同,提出后续应开展AlGaN/GaN HEMT辐射损伤机制、不同轨道辐射环境模拟以及质子辐照对AlGaN/GaN HEMT宏观特性影响研究。

摘要： 通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法,在6英寸硅(111)衬底上生长了出制作高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)的无裂纹、高均匀性且翘曲度可控的GaN HEMT外延薄膜。通过引入双层AlN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N超晶格和AlN/GaN超晶格作为Al_(x)Ga_(1-x)N应力控制层,解决了硅基GaN HEMT外延的裂纹和翘曲控制问题,且二维电子气(2DEG)浓度可达8.9×10^(12) cm^(-2),迁移率高达1980 cm^(2)/(V∙s)。器件的I-V曲线表明当漏电流为1μA/mm^(2),击穿电压大于800 V,具备较高的耐压和不漏电的特性。

摘要： Teledyne e2v Hi Rel为其基于Ga N Systems技术的650伏行业领先高功率产品系列新增两款耐用型Ga N功率HEMT(高电子迁移率晶体管)。这两款全新大功率HEMT——TDG650E30B和TDG650E15B——分别提供30A和15A的较低电流性能,而去年推出的第一款650 V产品TDG650E60提供60A的电流。这些650 V Ga N HEMT是市面上电压最高的Ga N功率器件.

摘要： 设计了一种由具有高谐振强度的四开口圆环超材料结构和高电子迁移率晶体管(high electron mobility tran-sistor,HEMT)复合结构构成的电控太赫兹幅度调制器.将HEMT巧妙地设计在四开口圆环超材料结构的开口处,通过外加电压的方式调节HEMT沟道中的二维电子气浓度,改变超材料结构的谐振模式,进而实现对入射太赫兹波的幅度调控.仿真结果显示,随着二维电子气浓度的改变,调制器的调制深度也随之变化,该调制器在0.146 THz和0.223 THz中心频点处的最大调制深度分别可达到96.9％和92.2％.此外,该调制器可以通过改变器件的结构参数调节器件的工作频点,能够灵活地满足实际应用需求,在无线通信和实时成像等领域具有潜在的应用价值.

摘要： 为了简化后期栅极驱动电路设计、降低成本,工业界对增强型高电子迁移率晶体管的需求与日俱增.采用p型栅结构制备增强型器件的方法是目前极有前景的一种增强型方法.该方法致力于提高器件的正向阈值电压和输出饱和电流,通过Silvaco TCAD软件调节AlGaN势垒层厚度及其Al组分,仿真器件转移特性曲线和输出特性曲线.将AlGaN势垒层厚度优化为20 nm,Al组分优化为0.27,使器件具有更大的阈值电压和输出饱和电流.并通过仿真器件能带结构和AlGaN/GaN沟道中电子浓度,进一步分析器件结构影响其性能的物理机制.结果表明,AlGaN势垒层厚度及其Al组分增加,则器件阈值电压减小,输出饱和电流增加.器件阈值电压与关态时能带结构有关,输出饱和电流与开态时AlGaN/GaN沟道电子浓度有关.

摘要： 增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)对于简化电路结构、降低系统成本、提高系统安全性从而深化AlGaN/GaN HEMT在微波功率放大器和高速数字电路中的应用具有重要意义.通过离子注入或等离子体处理在势垒层中引入氟(F)杂质可以实现增强型AlGaN/GaN HEMT的制备,而目前F杂质对HEMT性能的影响机理尚不明确.本文从第一性原理计算出发,明确卤素杂质的稳态构型及其对AlGaN电子结构的影响,并以此为基础探讨了F杂质对AlGaN/GaN HEMT电学性能影响的微观机制.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 2015年,全世界有将近一千六百万心肌梗死病例.在心肌梗死的治疗中,时间是一关键因素,医生需要尽快诊断病人的发病可能性.心肌梗死发生时,心肌细胞破裂释放出心肌细胞所特有的生物标记物到血液中,可以通过检测血液中生物标记物的浓度来诊断心肌梗死.在几种生物标记物中,心肌肌钙蛋白因为其特异性及灵敏性被用来诊断心肌细胞损伤.在研究中，利用分子束外延技术生长出高质量的 GaAs/AlGaAs 外延片， 利用其制备的 GaAs/AlGaAs HEMT 器件，HEMT 工艺流程如图 1 所示，HEMT 制备完成后，将心肌肌钙蛋白抗体固定在栅极区域，这样抗原抗体特异性结合，可以用来检测心肌肌钙蛋白。图二为将栅极依次滴加 0.1 pg/ml 到 10 ng/ml 的心肌肌钙蛋白源漏电流随电压的变化，可见源漏电流随心肌肌钙蛋白浓度的增加而一致减小，插图为特定浓度下电流随时间的变化，可以看到电流由于蛋白质浓度变化的量远远大于噪声，可见 HEMT 结构可以用检测蛋白质的生物传感器。

摘要： 2015年,全世界有将近一千六百万心肌梗死病例.在心肌梗死的治疗中,时间是一关键因素,医生需要尽快诊断病人的发病可能性.心肌梗死发生时,心肌细胞破裂释放出心肌细胞所特有的生物标记物到血液中,可以通过检测血液中生物标记物的浓度来诊断心肌梗死.在几种生物标记物中,心肌肌钙蛋白因为其特异性及灵敏性被用来诊断心肌细胞损伤.在研究中，利用分子束外延技术生长出高质量的 GaAs/AlGaAs 外延片， 利用其制备的 GaAs/AlGaAs HEMT 器件，HEMT 工艺流程如图 1 所示，HEMT 制备完成后，将心肌肌钙蛋白抗体固定在栅极区域，这样抗原抗体特异性结合，可以用来检测心肌肌钙蛋白。图二为将栅极依次滴加 0.1 pg/ml 到 10 ng/ml 的心肌肌钙蛋白源漏电流随电压的变化，可见源漏电流随心肌肌钙蛋白浓度的增加而一致减小，插图为特定浓度下电流随时间的变化，可以看到电流由于蛋白质浓度变化的量远远大于噪声，可见 HEMT 结构可以用检测蛋白质的生物传感器。

摘要： 2015年,全世界有将近一千六百万心肌梗死病例.在心肌梗死的治疗中,时间是一关键因素,医生需要尽快诊断病人的发病可能性.心肌梗死发生时,心肌细胞破裂释放出心肌细胞所特有的生物标记物到血液中,可以通过检测血液中生物标记物的浓度来诊断心肌梗死.在几种生物标记物中,心肌肌钙蛋白因为其特异性及灵敏性被用来诊断心肌细胞损伤.在研究中，利用分子束外延技术生长出高质量的 GaAs/AlGaAs 外延片， 利用其制备的 GaAs/AlGaAs HEMT 器件，HEMT 工艺流程如图 1 所示，HEMT 制备完成后，将心肌肌钙蛋白抗体固定在栅极区域，这样抗原抗体特异性结合，可以用来检测心肌肌钙蛋白。图二为将栅极依次滴加 0.1 pg/ml 到 10 ng/ml 的心肌肌钙蛋白源漏电流随电压的变化，可见源漏电流随心肌肌钙蛋白浓度的增加而一致减小，插图为特定浓度下电流随时间的变化，可以看到电流由于蛋白质浓度变化的量远远大于噪声，可见 HEMT 结构可以用检测蛋白质的生物传感器。

摘要： 一种高电子迁移率晶体管的制造方法及高电子迁移率晶体管。所述制造方法包括：对清洗完成的晶圆，沉积Si3N4介质层；定义隔离区，在隔离区内填充SiO2；制备第一级栅极窗口；在晶圆表面沉积栅介质层后，再次在第一级栅极窗口内制备第二级栅极窗口；沉积栅极金属；制备源极窗口和漏极窗口；沉积欧姆接触金属，并定义出源极金属电极区域、漏极金属电极区域、和栅极金属电极区域，由此形成具有2层金属场板的帽形栅结构；制备表面保护层，并对该保护层进行开孔，以打开源极金属电极区域、漏极金属电极区域、和栅极金属电极区域。

摘要： 本发明涉及氮化物系高电子迁移率晶体管的制造方法和氮化物系高电子迁移率晶体管。提供一种用于制造氮化物系高电子迁移率晶体管的PEC蚀刻技术。氮化物系高电子迁移率晶体管的制造方法具有如下工序：在基板上的俯视下为元件区域之外的区域设置导电性构件的工序；在基板上形成掩膜的工序，所述掩模在源凹部被蚀刻区域和漏凹部被蚀刻区域中的至少一者具有开口；通过在使设置有导电性构件且形成有掩膜的基板与蚀刻液接触的状态下对基板照射光，从而进行光电化学蚀刻，形成源凹部和漏凹部中的至少一者的工序，所述蚀刻液包含接收电子的氧化剂；以及，形成元件分离结构的工序。

摘要： 本发明描述了高电子迁移率晶体管器件及制作高电子迁移率晶体管的方法，该高电子迁移率晶体管(HEMT)器件具有环形栅极、设置在环形栅极内的漏极区以及设置在环形栅极周围的环形源极区。环形栅极和环形源极区可以形成完整的圆圈。

摘要： 本发明涉及高电子迁移率晶体管的制造方法和高电子迁移率晶体管。所述制造高电子迁移率晶体管的方法包括以下步骤：以700°C或以上且900°C或以下的第一炉温度，通过低压化学气相沉积法，在由氮化物半导体组成并且包括阻挡层的半导体叠层的表面上形成第一SiN膜；以700°C或以上且900°C或以下的第二炉温度且炉压力为1Pa或以下，通过炉中的水分和氧气，在第一SiN膜上形成界面氧化层；以700°C或以上且900°C或以下的第三炉温度，通过低压化学气相沉积法，在界面氧化层上形成第二SiN膜。

摘要： 一种高电子迁移率晶体管(HEMT)包括沟道半导体结构(160)，其包括层的堆叠体，该层的堆叠体按照层的材料的极化幅度的顺序布置在彼此顶部上，以在由堆叠体中各对层形成的异质结处形成多个载流子沟道。层的堆叠体包括第一层和第二层。第一层的极化幅度大于在堆叠体中布置在第一层下方的第二层的极化幅度，并且第一层的宽度小于第二层的宽度以形成沟道半导体结构的阶梯轮廓。HEMT包括包含重掺杂半导体材料的源极半导体结构(140)和包含重掺杂半导体材料的漏极半导体结构(150)。HEMT包括源极(110)、漏极(120)以及调制载流子沟道的导电率的栅极(130)。栅极具有阶梯形状，该阶梯形状具有跟踪沟道半导体结构的阶梯轮廓的趋势和竖直部。

摘要： 本发明公开了一种赝配高电子迁移率晶体管的外延材料，选用半绝缘GaAs作为衬底层，在所述衬底层上依次逐层生长GaAs缓冲层、AlGaAs/GaAs超晶格层、未掺杂的AlGaAs层、第一掺杂层、第一AlGaAs隔离层、InGaAs沟道层、第二AlGaAs隔离层、第二掺杂层、AlGaAs势垒层、掺杂帽层，InGaAs沟道层包括依次逐层生长的第一InGaAs沟道层、第二InGaAs沟道层和第三InGaAs沟道层，第一InGaAs沟道层和第三InGaAs沟道层中的In组分均小于第二InGaAs沟道层中的In组分。本发明能够减少电子迁移率受界面散射的影响和降低中间InGaAs沟道层中由于晶格失配而产生晶体缺陷的风险。本发明还提供了一种具有上述外延材料的赝配高电子迁移率晶体管。

摘要： 一种高电子迁移率晶体管的制造方法及高电子迁移率晶体管。所述制造方法包括：对清洗完成的晶圆，沉积Si3N4介质层；定义隔离区，在隔离区内填充SiO2；制备第一级栅极窗口；在晶圆表面沉积栅介质层后，再次在第一级栅极窗口内制备第二级栅极窗口；沉积栅极金属；制备源极窗口和漏极窗口；沉积欧姆接触金属，并定义出源极金属电极区域、漏极金属电极区域、和栅极金属电极区域，由此形成具有2层金属场板的帽形栅结构；制备表面保护层，并对该保护层进行开孔，以打开源极金属电极区域、漏极金属电极区域、和栅极金属电极区域。

摘要： 一种高电子迁移率晶体管（HEMT）和驱动该HEMT的方法。HEMT包括：用于在沟道层内部感应出二维电子气（2DEG）的沟道提供层；在沟道提供层上形成的耗尽形成层；在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成的第一栅极电极；以及在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成的至少一个第二栅极电极。

摘要： 一种高电子迁移率晶体管结构和高电子迁移率晶体管，包括漏极半导体层、源极半导体层以及多个栅极半导体层，其中，漏极半导体层包括漏极主干层和多个间隔并列布置的漏极延伸层；源极半导体层包括源极主干层和多个间隔并列布置的源极延伸层，漏极半导体层的漏极延伸层的延伸侧与源极半导体层的源极延伸层的延伸侧相对布置；通过将栅极半导体层设置于相邻的两个源极延伸层之间，且环绕布置于漏极延伸层的外周，使得高电子迁移率晶体管结构在不增加整体面积的情况下，增大了栅极‑源极的相对面积，即提高了有效传导静电的面积，提高了ESD防护能力，解决了传统的高电子迁移率晶体管中存在有效传导静电的面积较小且静电释放防护能力差的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种高电子迁移率晶体管外延结构及高电子迁移率晶体管。所述高电子迁移率晶体管外延结构包括在N面极性的半绝缘GaN衬底上依次形成的界面处理层、势垒层、隔离层、沟道层和接触层，其中，至少所述界面处理层与所述势垒层接触的表面还具有多个纳米级图形结构，且所述纳米级图形结构与所述界面处理层为同质结构。本实用新型提供的高电子迁移率晶体管外延结构具有更高的频率特性；以及，GaN衬底以及半绝缘特性能够通过前期制备完成，可以避免后期生长高阻外延层带来的不利影响；并且同质外延不存在异质衬底上高密度位错缓冲层的问题，在外延前进行适当的界面处理，可完全阻断漏电通道的产生。