氮化物半导体电子器件和材料新进展.pdf

氮化物半导体电子器件与材料 研究新进展 郝 跃 西安电子科技大学 2014年5月 2014年5月 西安电子科技大学 1 目 录 一． 氮化物电子器件和材料体系 二． 高质量InAlN/GaN材料和器件 三． 晶格匹配的氮化物材料与器件 四． 进一步关注的器件和材料 五． 结论 2014年5月 西安电子科技大学 2 氮化物半导体优越的物理性质 GaN材料性质和高电子迁移率晶体管(HEMT)器件结构 源 栅 漏 AlGaN势垒层 二维电子气 GaN缓冲层 宽禁带宽度 高击穿场强 高电子饱和速度 高密度二维电子 高工作结温 高工作电压 高工作频率 高工作电流 氮化物半导体是高频率、大功率、高电压电子器件的理想技术 一、氮化物毫米波器件和材料体系 五、未来发展趋势 器件 源极 栅极 漏极 半导体能带图 加工 Al Ga N 二维电子 x 1-x 材料 外延 GaN 生长 Ef 外延技术 AlGaN GaN 衬底  GaN微波功率器件是在衬底材料上外延生长AlGaN/GaN材料。  这种材料结构可以实现高密度和高迁移率(速度)的2DEG(正比 于Imax) ，这是实现微波和大功率半导体器件的关键。 2014年5月 西安电子科技大学 4 氮化物半导体优越的物理性质 5 6 氮化物电子器件应用 氮化物电子器件应用 8 9 西电科大GaN材料和电子器件进