报告题名具有Γ型闸极结构氮化铝镓氮化镓.PDF

報告題名： 具有Γ型閘極結構氮化鋁鎵氮化鎵/ 高電子移動率電晶體之研製 作者：廖于豪、楊肇能、廖珮妏、陳伊婷、紀明儀 系級：電子工程學系四年級 學號：D9572338 、D9535932 、D9572181 、D9530421 、D9572724 開課老師：李景松 課程名稱：化合物半導體 開課系所：電子工程學系 開課學年： 98 學年度第 一 學期 具有Γ型閘極結構氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移動率電晶體之研製 中文摘要 本實驗係研製一Γ閘極製程技術於一氮化鋁鎵 氮化鎵異質結構/ 場效體，以同時獲致有效縮短閘極長度、表面鈍化處理與形成一場極 板結構之優異特性。在閘極窗口為 1.2 μm氮化鋁鎵蕭特基接觸層上 沉積氮化矽鈍化層厚，並形成一Γ閘極結構有效縮短閘極長度為 0.6 μm 及一長度為 0.6 μm 之場極板結構，該氮化矽厚度分別為 15 nm 、30 nm 、以及45 nm 對於元件特性之影響亦被完整探討。 使用傳統閘極與具有在不同氮化矽厚度 (15 nm 、30 nm 、及45 nm) 之Γ閘極之氮化鋁鎵 氮化鎵異質結構場效體之直流和微波特性分別/ 為飽和電流密度: IDss0 (306.3 mA/mm 、348.9 mA/mm 、363.8 mA/mm 、 及 364.2 mA/mm) 、最大轉導值gm,max (76 mS/mm 、86 mS/mm 、93 mS/mm 、及93.6 mS/mm) 、夾止電壓Vpinch-off ( -4.5 V 、-4.65 V 、-4.7V 、 及 -4.71 V) 、電流增益截止頻率f (10.1 GHz 、12 GHz 、13.1 GHz及 13.4 T GHz) 、最大震盪頻率fmax (12 GHz 、15.3 GHz 、16.2 GHz 及 16.5GHz) 、 最小雜訊 NFmin (2.8 dB 、2.2 dB 、1.9 dB 及 1.8 dB) ，最大輸出功率Pout (23.7 dBm 、29.9 dBm 、29.5 dBm 及 29.2 dBm) 。實驗結果顯示，使用 Γ閘極結構之氮化鋁鎵 氮化鎵異質結構場效體可有效改善電流密/ 度、元件線性度及輸出功率等優異特性，較厚之氮化矽鈍化層厚度有 利於高頻與高功率輸出特性之改善，而較薄之氮化矽鈍化層厚度有利 1 逢甲大學學生報告 ePaper(2009 年) 具有Γ型閘極結構氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移動率電晶體之研製 於低漏電流與高功率效率(P.A.E.)特性之改善。 關鍵字︰ 氮化矽鈍化層， Γ閘極，表面缺陷 2 逢甲大學學生報告 ePaper(2009 年) 具有Γ型閘極結構氮化鋁鎵/氮化鎵高電子移動率電晶體之研製 目次 中文摘要 …………………………..…1 第一章 序論………………………………5 第二章 元件結構與製程步驟………….…………10 2-1 元件架構…………………………10 2-2 製造過程…………………..….…11 2-2-1 樣品定向 ……………………13 2-2-2 高台絕緣 ..…………….…………13 2-2-3 源極和汲極歐姆接觸 ………….….…15 2-2-4閘極蕭特基接觸 ….…….…….…16 2-2-5 Γ閘極蕭特基接觸 …..……….……16 第三章 結果和討論 …………………….……18 3-1 DC 特性……………………….……18 3-1-1 電流 電壓特性- ……………………18