新型极化掺杂电流阻挡层GaN VHFET耐压理论与新结构

项目名称： 新型极化掺杂电流阻挡层GaN VHFET耐压理论与新结构

项目编号： No.61376078

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 杜江锋

作者单位： 电子科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 具有更高耐压和电源转换效率的GaN功率电子器件正成为国际研究热点。针对目前横向与垂直结构GaN异质结器件存在的技术难点，经深入研究器件击穿机理和泄漏电流的产生根源，本项目创新提出具有极化掺杂电流阻挡层的GaN垂直异质结场效应晶体管（GaN PD-VHFET）来同时实现高击穿电压与低导通电阻。研究工作围绕极化掺杂增强理论建模、电流阻挡层结构优化以及材料器件实验验证三个方面展开。首先建立渐变Al组分AlGaN电流阻挡层极化掺杂增强理论模型和GaN PD-VHFET耐压优值物理模型；然后开展器件关键结构参数优化设计，利用AlGaN电流阻挡层产生的极化电场来提升p型杂质激活率以获得更高的空穴浓度，抑制亚阈值泄漏电流以实现器件击穿电压的提升；并探索新结构外延材料生长和器件实验验证等关键工艺技术。该新结构器件的实现将为拓展GaN HFET在新型功率电力电子器件领域的应用提供新的理论方案和技术途径。

中文关键词： 氮化镓；垂直结构异质结场效应管；击穿电压；极化掺杂；功率优值

英文摘要： Gallium nitride (GaN) based power devices, which have high breakdown voltage and power conversion efficiency, are becoming the research focus of international research field in recent years. However, several scientific problems, including high leakage cu

英文关键词： gallium nitride；vertical heterojunction field effect transistor；breakdown voltage；polarization doping；figure of merit