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“自加热与热电子效应对GaN基MOS-HEMT器件输出特性影响的研究”
| 09-08-31| 访问次数: | 【 【打印】【关闭】

  “自加热与热电子效应对GaN基MOS-HEMT器件输出特性影响的研究”,中国科学院上海技术物理研究所与美国普渡大学国际合作项目,上海市科学技术委员会基金。 

  GaN基MOS-HEMT器件具有禁带宽度大、电子漂移速度大、热传导率高,具有耐高压、耐高温、耐腐蚀和耐辐照的特点,广泛的应用军用和民用微波大功率领域,尤其是基站、远距离空间通讯等需要高功率、高效率的领域。GaN基MOS-HEMT覆盖2-40GHz频段内的无线通讯领域,尤其是基站、远距离空间通讯等需要高功率、高效率的领域。目前,国内外一些研究小组在减小GaN基MOS-HEMT器件直流或交流信号下自加热和热电子效应,以及消除器件在射频信号下的热电子和电流坍塌效应上已经取得了一些进展。但自加热与电流坍塌效应仍旧是制约器件性能进一步的提高主要因素,难以满足军用和民用技术发展的需要。为了进一步提高GaN基MOS-HEMT器件的性能,澄清上述几点基础理论问题是非常必要的。本项研究意义在于揭示其产生的极化电场对二维电子气分布的影响,明确高功率工作时高速电子的自加热和热电子效应诱导传导电子的陷阱复合行为,进而澄清对GaN基MOS-HEMT器件输出特性的影响,以及电流坍塌效应的内在物理机制。最终建立可与不同工艺水平相适应的理论模型和模拟平台,使得器件理论模型和模拟成为GaN基MOS-HEMT器件分析和优化的一个重要工具。 

  理论计算GaN基MOS-HEMT器件各界面的极化电荷浓度。研究GaN基MOS-HEMT器件在高功率工作时高速电子的自加热对MOS-HEMT器件输出特性的影响; 

  研究GaN基MOS-HEMT器件在高功率工作时高速电子的热电子效应诱导传导二维电子气的陷阱复合行为。研究GaN基MOS-HEMT器件的热电子效应以及由该效应引起的电流坍塌效应;采用陷阱俘获和离化平衡模型理论分析陷阱俘获和离化动态平衡对二维电子气在激活层分布的影响; 

  结合稳态和瞬态理论模拟结果,设计新型结构的GaN基量子阱MOS-HEMT器件。详细阐述减小MOS-HEMT器件的热电子效应和电流坍塌效应的具体措施。 

  

  

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