調變鋁莫耳分率對於掘入式閘極氮化鎵鋁/氮化鎵高電子遷移率電晶體電性之效應

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Title:	調變鋁莫耳分率對於掘入式閘極氮化鎵鋁/氮化鎵高電子遷移率電晶體電性之效應
Authors:	張宜勝
Contributors:	光電與通訊學系
Keywords:	氮化鎵氮化鎵鋁高速電子遷移率場效電晶體掘入式閘極二維電子氣模擬莫耳分率壓電極化自發性極化異質接面
Date:	2014-07-30
Issue Date:	2014-09-03 02:31:54 (UTC+0)
Publisher:	Asia University
Abstract:	氮化鎵(GaN)材料由於有寬能隙, 高崩潰電壓的材料特性，因此在高電壓, 高功率和元件開關應用備受關注。此外，在AlGaN/GaN異質接面上會產生高的電子濃度，其原因是自發性極化效應(Spontaneous Polarization)與壓電極化效應(Piezoelectric Polarization)所致，這些高的電子濃度被稱為二維電子氣(2DEG)，擁有相當高的電子遷移率，如何改善臨界電壓達到常時關閉(Normally-off)的運作模式即為此研究的重點敘。本論文使用Synopsys的電腦輔助設計技術（TCAD）模擬掘入式閘極氮化鋁鎵/氮化鎵高速電子遷移率場效電晶體(AlGaN/GaN HEMTs)藉由在各個AlGaN層厚度中來調變閘極下方的鋁莫耳分率(Al Mole Fraction)以達到常時關閉及有合適的臨界電壓，可以發現臨界電壓與鋁莫耳分率的曲線斜率隨著減少AlGaN層的厚度而降低，由於壓電效應對2DEG的濃度降低來提升臨界電壓。
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