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GaN基HEMT材料及器件研究的任务书
任务书
任务名称：GaN基HEMT材料及器件研究
任务背景：
氮化镓（GaN）是一种新兴的半导体材料，因其具有高电子迁移率、高饱和电子迁移速度、高热导率、大禁带宽度等优良性能，已被广泛应用于高功率、高频、高温工作的器件领域。其中，基于GaN的高电子迁移率晶体管（HEMT）是其中的代表性产品。GaN基HEMT在高频功率放大器、微波通信、雷达探测等领域均有应用。它能够有效地提高功率放大器工作的可靠性和效率，满足现代通信发展的需求。
目标：
本项目旨在系统研究GaN基HEMT材料及器件的制备、性能调控、器件设计等关键技术，以提高其电性能、稳定性和可靠性。通过优化制备工艺和结构设计，探索高频、高功率的GaN基HEMT器件。
研究内容：
1.GaN基HEMT材料制备工艺优化：探索新的制备方法和工艺，制备高质量GaN基HEMT材料，包括选择合适的衬底、厚度和温度等参数，提高材料的晶体质量和性能。
2.GaN基HEMT性能调控研究：研究GaN基HEMT的物理性质变化及其对器件性能的影响，如材料中杂质浓度、晶格缺陷、界面电子态等，探索调控器件的方法。
3.GaN基HEMT器件设计与制备：针对GaN基HEMT的特性，设计器件结构，包括引入衬底反型设计、引入高k材料和金属化工艺等优化器件性能和增强稳定性。同时研究新型材料的应用、器件制作和表征技术。
4.GaN基HEMT性能测试和分析：采用DC、RF测试和物理分析等手段，对GaN基HEMT器件的性能进行评测，并对器件性能提出优化建议。
预期成果：
1.建立GaN基HEMT材料和器件的研究平台，并完成高质量的GaN基HEMT材料制备。
2.通过对GaN基HEMT材料的性能调控，研究材料性能与器件性能的关系，提高器件性能的稳定性和可靠性。
3.针对GaN基HEMT器件的特性，设计研究新型器件结构和制备工艺，提高器件的性能和可靠性。
4.对GaN基HEMT器件进行全面的性能测试和分析，掌握GaN基HEMT器件的特性和制备方法，为新型GaN基HEMT器件的制备提供理论和实践经验。
预计计划：
本项目预计持续三年，分为以下三个阶段：
第一年：建立GaN基HEMT材料和器件的研究平台，完成GaN基HEMT材料的制备和性能调控研究。
第二年：针对GaN基HEMT器件的特性，进行器件结构设计和制备工艺优化，实现器件性能的提升。
第三年：完成GaN基HEMT器件性能的全面测试和分析，总结研究成果并将其应用于实际生产中。
参考文献：
1.Hsu,J.W.P.;Keller,S.;Mishra,U.K.;DenBaars,StevenP.,“Galliumnitride-basedpowerHEMTs,”IEEETransactionsonDeviceandMaterialsReliability,vol.7,pp.282-291,June2007.
2.Hu,C.C.;Yang,F.Y.;Lee,W.Y.;Li,M.C.;Tsai,M.C.,“GaN-basedhighelectronmobilitytransistors(HEMTs)andtheirapplicationsinpowerswitchingandhigh-frequencypoweramplifications,”AppliedPhysicsA:MaterialsScience&Processing,vol.98,pp.4-10,2010.
3.Zhang,X.W.;Hao,Y.;Liu,C.;Zhang,B.;Zhang,L.Q.;Zhang,T.;Zhang,Y.,“GaN-basedhighelectronmobilitytransistors(HEMTs):Materials,devices,andapplications,”ProgressinMaterialsScience,vol.58,pp.132-175,2013.