氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體之製作與應用

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林柏辰(Po-Chen Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體之製作與應用
(AlGaN/GaN high electron mobility transistors:fabrication and application)

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摘要(中)

本論文首先介紹HEMT的工作原理，以此為基礎設計我們的氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體。在元件的歐姆接觸方面，我們參考歐姆接觸的原理，利用傳輸線模型以Ti/Al/Ni/Au (25/125/45/55 nm)的蒸鍍厚度、800℃－30秒鐘的熱退火條件，製作出阻抗為0.4 Ω-mm的歐姆接觸。元件製作完成之後，我們對氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體作直流、小訊號、功率量測，元件特性汲最大飽和電流為900 mA/mm、最大轉導為196 mS/mm、增益截止頻率為37 GHz、功率增益截止頻率為45 GHz，其它功率上特性如功率增益為14.6 dB、最大輸出功率為25 dBm。在脈衝電流－電壓量測方面，我們結合低溫量測系統量測出元件在100K、200K、300K的電流－電壓特性，並分析元件的熱效應與表面缺陷。

關鍵字(中)

★ 氮化鋁鎵
★ 脈衝波
★ 氮化鎵
★ 場效電晶體

關鍵字(英)

★ AlGaN
★ GaN
★ HEMT
★ Pulse
★ FET

論文目次

第一章導論 1
§1.1 研究動機 1
§1.2 論文架構 3
第二章氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率電晶體工作原理 5
§2.1 氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體介紹 5
§2.2 歐姆接觸原理 13
§2.3 傳輸線模型原理 18
§2.4 蕭特基接觸原理 21
§2.5 結論 24
第三章氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體製程 25
§3.1 元件隔離製程測試 25
§3.2 歐姆接觸製程測試 30
§3.3 氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體製程 34
§3.4 結論 45
第四章氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移導率場效電晶體電性量測結果 46
§4.1 藍寶石基板元件電性量測結果 46
§4.2 矽基板元件電性量測結果 50
§4.3 元件小信號參數萃取 54
§4.4 結論 61
第五章 Pulsed IV量測系統與分析 62
§5.1 Pulsed IV量測系統架構 62
§5.2 Pulsed IV量測結果分析 64
§5.3 結論 69
第六章結論 71
參考文獻 73

參考文獻

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指導教授

詹益仁(Yi-Jen Chan)

審核日期

2005-6-30

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