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Si基GaN异质结构无金欧姆接触研究的开题报告
摘要
随着半导体技术的不断发展，Si基GaN异质结构作为一种新型半导体器件越来越受到人们的关注。在该异质结构中，金属欧姆接触是设备性能的关键因素之一。然而，Si基GaN异质结构中的金属欧姆接触不如GaN基异质结构中的金属欧姆接触稳定。因此，本文拟对Si基GaN异质结构无金欧姆接触进行研究，探究其相关机理，为异质结构的应用提供参考。
关键词：Si基GaN异质结构；金属欧姆接触；稳定性；机理。
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofsemiconductortechnology,Si-basedGaNheterostructureshavebeenattractingincreasingattentionasanewtypeofsemiconductordevice.Inthisheterostructure,metalohmiccontactisoneofthekeyfactorsaffectingdeviceperformance.However,themetalohmiccontactinSi-basedGaNheterostructuresisnotasstableasthatinGaN-basedheterostructures.Therefore,thisstudyintendstoinvestigatethemechanismofnometalohmiccontactinSi-basedGaNheterostructuresandprovidereferencefortheapplicationofheterostructures.
Keywords:Si-basedGaNheterostructure;metalohmiccontact;stability;mechanism.
1.研究背景
过去的几十年，GaN异质结构被广泛应用于高功率、高速和高频电子器件领域。与传统半导体相比，GaN半导体具有更高的电子饱和速度、更高的移动度和更高的能量带隙。这些优点使GaN异质结构成为高功率、高速和高频电子器件的首选材料。然而，GaN异质结构中的金属欧姆接触却受到了限制。金属欧姆接触的不稳定性和低受阻效率已经限制了GaN异质结构的性能。因此，研究如何提高金属欧姆接触的稳定性和受阻效率是GaN异质结构研究的重要方向之一。
Si基GaN异质结构由于具有较大的晶格常数差异及热膨胀系数差异，使得Si基GaN异质结构中的金属欧姆接触不如GaN异质结构中的金属欧姆接触稳定。这是由于Si基GaN异质结构中，金属与GaN之间的晶格失配和热膨胀系数差异引起的，从而导致接触的电学参数和稳定性降低。因此，为了能够进一步提高Si基GaN异质结构的性能，必须探究无金欧姆接触技术。
2.研究现状
无金欧姆接触技术是指除金属外，其他材料与半导体之间直接形成接触，并且能够形成良好的接触面。在无金欧姆接触技术中，金属被其它材料替代，这将从本质上改变接触面的物理和化学性质，从而提高Si基GaN异质结构接触表面的稳定性。当前，研究无金欧姆接触技术主要集中在三种不同的材料体系上。
第一种是通过使用极化电荷和界面磁电效应来实现无金属接触。这包括氮化物、氧化物、硅氮化物和氧化硅等材料。
第二种是采用阻性导体层来实现无金属接触。屏蔽层可以通过高温、化学沉积和物理气相沉积等不同的工艺进行制备。
第三种是基于表面氮化和氧化的无金属接触。在这种方法中，接触面被氮化或氧化，从而实现无金属接触。这种方法可以通过低温等离子体处理、化学溶液处理和热氧化等不同的工艺进行制备。
3.研究内容与方案
本文拟对Si基GaN异质结构无金欧姆接触进行研究，分析其相关机理。具体而言，研究内容包括以下几个方面：
（1）分析Si基GaN异质结构中金属欧姆接触的不稳定性原因。通过物理角度考虑材料的微观结构、热膨胀系数等因素，分析Si基GaN异质结构中金属欧姆接触的不稳定性来源，为进一步设计和制备无金欧姆接触提供参考。
（2）探究Si基GaN异质结构中无金欧姆接触的机理。通过计算机模拟和实验研究，分析Si基GaN异质结构中无金欧姆接触的机理，进一步探究无金欧姆接触技术的优势和局限性。
（3）设计和制备Si基GaN异质结构中无金欧姆接触。根据前期研究成果和计算机模拟结果，设计和制备Si基GaN异质结构中无金欧姆接触。并通过测试和分析，评估无金欧姆接触技术在Si基GaN异质结构中的应用潜力。
4.研究意义
Si基GaN异质结构无金欧姆接触的研究对于提高异质结构性能具有重要意义。具体而言，研究无金欧姆接触在Si基GaN异质结构中的机理和应用，有以下几方面的意义：
（1）提高Si基GaN异质结构的性能，进一步扩展其在电子器件中的