氮化鎵異質結構場效電晶體製作與特性分析

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：79

、訪客IP：3.145.92.29

姓名

許宏造(Hong-Zhau Xu ) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程研究所

論文名稱

氮化鎵異質結構場效電晶體製作與特性分析

相關論文

★ 電子式基因序列偵測晶片之原型	★ 增強型與空乏型砷化鋁鎵/砷化銦鎵假晶格高電子遷移率電晶體: 元件特性、模型與電路應用
★ 使用覆晶技術之微波與毫米波積體電路	★ 注入增強型與電場終止型之絕緣閘雙極性電晶體佈局設計與分析
★ 以標準CMOS製程實現之850 nm矽光檢測器	★ 600 V新型溝渠式載子儲存絕緣閘雙極性電晶體之設計
★ 具有低摻雜Ｐ型緩衝層與穿透型Ｐ＋射源結構之600V穿透式絕緣閘雙極性電晶體	★ 雙閘極金氧半場效電晶體與電路應用
★ 空乏型功率金屬氧化物半導體場效電晶體設計、模擬與特性分析	★ 高頻氮化鋁鎵/氮化鎵高速電子遷移率電晶體佈局設計及特性分析
★ 氮化鎵電晶體 SPICE 模型建立與反向導通特性分析	★ 加強型氮化鎵電晶體之閘極電流與電容研究和長時間測量分析
★ 新型加強型氮化鎵高電子遷移率電晶體之電性探討	★ 氮化鎵蕭特基二極體與高電子遷移率電晶體之設計與製作
★ 整合蕭特基p型氮化鎵閘極二極體與加強型p型氮化鎵閘極高電子遷移率電晶體之新型電晶體	★ 垂直型氧化鎵蕭特基二極體於氧化鎵基板之製作與特性分析

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

本論文主要研究內容在於氮化鎵通道摻雜場效電晶體的製作與量測。藉由電晶體的直流量測，整理出撞擊游離係數對電場的關係，以得到氮化鎵崩潰電場強度。而在電晶體特性量測方面，包括直流、高頻與功率電晶體的功率特性。在直流量測中，發現了存在於電晶體的陷井(trap)所造成的電流坍塌現象(current collapse)。在功率電晶體的量測方面，試著分析電流坍塌現象對電晶體影響的機制，並在量測不同閘極寬度的電晶體同時，提出熱效應(self-heating)的問題。對於sapphire基板所造成的熱效應問題，藉由元件隨環境溫度改變而變化的直流特性，計算出sapphire基板熱阻值。並針對本論文中所使用到的功率電晶體，建立其小訊號等效電路模型，利用“Cold FET”量測方式萃取出外部寄生元件參數，並由矩陣與數學運算得到與元件偏壓條件有關的內部本質元件參數，最後完成模型建立，並與實際高頻量測結果比較。

關鍵字(中)

★ 小訊號等效電路模型
★ 氮化鎵
★ 異質結構場效電晶體

關鍵字(英)

論文目次

第一章導論
§ 1.1 簡介 1
§ 1.2 論文綱要 2
第二章氮化鎵碰撞游離係數
§ 2.1 簡介 3
§ 2.2 場效電晶體的碰撞游離原理 3
§ 2.3 碰撞游離有效長度Leff 5
§ 2.4 氮化鎵與砷化鎵撞擊游離係數對電場關係 7
§ 2.5 結語 8
第三章氮化鎵通道摻雜異質結構場效電晶體製作與特性分析
§ 3.1 簡介 9
§ 3.2 GaN HFET功率電晶體製程 9
§ 3.3 GaN HFET功率電晶體特性量測 16
§ 3.4 結語 28
第四章氮化鎵異質結構場效電晶體之小訊號模型
§ 4.1 簡介 29
§ 4.2 理論分析 29
§ 4.3 外部寄生元件參數的決定 32
§ 4.4 內部本質元件參數的決定 38
§ 4.5 模擬結果 45
§ 4.6 本質參數非線性考量 48
§ 4.7 結語 50
第五章 AlGaN/GaN 異質結構場效電晶體熱效應與熱阻值分析
§ 5.1 簡介 51
§ 5.2 AlGaN/GaN場效電晶體熱效應 51
§ 5.3 Sapphire熱阻值計算 53
§ 5.4 結語 55
第六章結論 56
參考文獻 57

參考文獻

[1] K. Kunihiro, K. Kasahara, Y. Takahasi, and Y. Ohno, “Experimental evaluation of impact ionization Coefficients in GaN,” IEEE Electron Device Lett., Vol.20, p. 608-610, Dec. 1999.
[2] K. Hui, C. Hu, P. George, and P. K. Ko, “Impact ionization in GaAs MESFET’s,” IEEE Electron Device Lett., Vol. 11, p. 113-115, Mar.1990.
[3] S. C. Binari, K. Ikossi, J. A. Roussos, “Trapping effect and microwave power performance in AlGaN/GaN HEMTs,” IEEE Trans. on Electron Devices, vol. 48, P. 465-471, Mar. 2001.
[4] S. C. Binari, W. Kpuppa, H. B. Dietrich, “Fabrication and characterization of GaN FETs,” Solid-State Electron., vol. 41, p. 1549-1554, 1997.
[5] P. B. Klein, J. A. Freitas, S. C. Binari, and A. E. W, “ Observation of deep traps responsible for current collapse in GaN metal-semiconductor field transistors,” Appl. Phys. Lett., vol. 20, no. 12, P. 4016-4018, 1999.
[6] R. Vetury, N. Q. Zhang, S. Keller, and U. K. Mishra, “The impact of surface states on the DC and RF Characteristics,” IEEE Trans. on Electron Devices, vol. 48, P. 560-566, Mar. 2001.
[7] E. Alekseev, D. Pavlidis, “Large-signal characteristics of AlGaN/GaN Power,” IEEE MTT-S Digest, P. 533-536, 1999.
[8] G. Dambrin et all, “A new method to determining the FET small-signal circuit,” IEEE Trans. on Microwave Theory Tech., vol. 36, P1151, July, 1988.
[9] B. Hughes, P. J. Tasker, “Bias Dependence of the MODFET Intrinsic Model Elements Values at Microwave Frequencies,” IEEE Trans. on Electron Devices, vol. 36, P. 2267-2273, Oct. 1989.
[10] R. Gaska, A. Osinsky, J. W. Yang, and M. S. Shur, “Self-Heating in high power AlGaN/GaN HFETs ,” IEEE Electron Device Lett., Vol.19, Mar. 1998.
[11] Yi-Feng Wu et all, “Very-high Power density AlGaN/GaN HEMTs,” IEEE Trans. on Electron Devices, vol. 48, P. 486-490, Mar. 2001.
[12] E. M. Chumbes et all, “AlGaN/GaN high electron mobility transistors on Si(111) substrates,” IEEE Trans. on Electron Devices, vol. 48, P. 465-471, Mar. 2001.
[13] M. Ito, S. kagswa, T. kaneda, and T. Yamaoka, “Ionization rate for electron and hole in GaAs,” J. Appl. Phys. , vol. 49 no. 8, pp.4607-4608, 1978.
[14] 林正國, “異質結構高速移導率電晶體模擬、製作與大訊號模型之建立,” 2001國立中央大學電機工程研究所碩士論文

指導教授

辛裕明(Yue-Ming Hsin)

審核日期

2001-7-13

推文