《氮化鎵異質結電晶體電荷控制能量模型與新結構》是依託西南交通大學，由汪志剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：氮化鎵異質結電晶體電荷控制能量模型與新結構
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：汪志剛
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對AlGaN/GaN HFET正反向退化問題，提出電荷控制能量（CCE）概念，揭示耐壓和電流崩塌內在矛盾的物理本質。含兩個主要創新點：1、通過求解二維泊松方程，導出異質結勢壘層的電場和彈性能分布，探索電荷--電場--能量三者內在聯繫，獲得電荷調製彈性能的原理，即電荷調製電場，最終實現調製彈性能。電荷控制能量模型闡明了器件退化機制，為提高耐壓和抑制電流崩塌提供新思路和奠定理論基礎。2、在該模型指導下，提出具有電子補償層增強型AlGaN/GaN HFET新結構。所提結構具有三大特點：增強型溝道、電荷補償層以及高k介質層。該結構從抑制載流子注入、減低表面電場峰值、減小表面態濃度等方面，有效提高了耐壓和抑制電流崩塌，彌補了傳統結構之不足。本申請是一項具有國際先進水平的基礎性和開拓性研究，意義重大。
結題摘要
本項目試圖建立在“電荷控制能量”的問題。課題組首先從多層異質結結構為切入點，採用空間電荷分離的可疊加的方法，將複雜的界面電荷問題轉化成多個線電荷分布，然後通過保角變換實現結構的簡化泊松方程形式，重點研究了電荷補償結構的柵極邊緣處電場解析表達式，獲得了空間電場求解的方案，解決了“電荷控制能量”建立的電場的關鍵問題。在此最佳化電場模型的解決方案基礎上，提出了可提高耐壓的最佳化異質結新型器件。課題組下一步將針對完善“電荷控制能量”模型的驗證進行研究。基於該模型的法研究方案對後續研究異質結型功率器件有啟示意義。課題組共發表學術論文4篇（另已錄用1篇於2018年1月）,獲得授權發明專利5項，國際會議1篇，參編1本專著中兩章（一共九章）。
