GaN基增强型MIS--HEMT器件研制及其机理研究的开题报告.docx

GaN基增强型MIS--HEMT器件研制及其机理研究的开题报告
一、选题背景
随着半导体行业的迅速发展，GaN（GalliumNitride，氮化镓）材料作为一种极优异性能的高电子迁移率材料，已经受到了广泛的关注。尤其在高速、高功率电子设备中，GaN材料已经成为了一个备受关注的选项。而GaN基增强型MIS-HEMT（Metal-Insulator-SemiconductorHighElectronMobilityTransistor）器件作为一种新型的III-V族半导体材料结构，具有高频率、高输出功率、低电压等优势，被广泛应用于高速高频的输电线路和通讯技术领域，并成为了GaN半导体研究的热点领域之一。
二、研究内容和意义
本文将研究GaN基增强型MIS-HEMT器件的制备及机理研究，具体包括以下内容：
1.GaN基增强型MIS-HEMT器件制备工艺研究：深入研究GaN材料的特性，制备一种高质量的GaN基增强型MIS-HEMT器件，以及器件的制备流程和相关特性参数的测试。
2.器件物理机理研究：通过研究器件的物理机理，对其电学特性原理进行深入理解和掌握，从而实现对该器件的优化和改进。
3.器件性能测试与分析：对制备好的GaN基增强型MIS-HEMT器件进行器件特性测试，包括阈值电压、漏电流和输出特性等，以及器件性能分析和比较。
本研究的意义在于：通过对GaN材料制备以及GaN基增强型MIS-HEMT器件制备和机理的研究，可以深入理解该器件的物理机理，提高器件的性能，并促进其在高速高频电子设备领域的广泛应用。
三、研究方法
本文研究的方法主要包括：
1.GaN材料特性研究：通过SEM（扫描电子显微镜）、XRD（X射线衍射）等手段对GaN材料的表面形态、晶体结构和材料性质进行研究。
2.器件制备：采用分子束外延技术（MBE）制备GaN基增强型MIS-HEMT器件，并通过原子力显微镜（AFM）和电子束光刻仪等仪器对器件进行形貌和结构的表征。
3.器件性能测试：使用半导体测试仪器对器件的电特性进行测试，包括静态特性测试以及动态特性测试，分析器件的参数如阈值电压、漏电流、输出信号特性等，以及对测试结果进行分析和比较。
四、论文结构安排
本文一共分为六章，内容概述如下：
第一章：简要介绍选题的背景、研究意义和目的。
第二章：GaN材料特性的研究，包括GaN材料的物理性质、材料制备及其表面形态和晶体结构的表征。
第三章：GaN基增强型MIS-HEMT器件生长和制备的研究，包括器件结构和制备工艺的选择和确定，以及利用AFM和电子束光刻仪对器件进行形貌和结构的表征。
第四章：器件特性测试，对原始器件和优化后的器件进行电特性和动态参数的测试，并对测试结果进行分析和比较。
第五章：器件机理和物理模拟研究，分析器件的物理机理和电学原理，从而提高器件的性能和可靠性。
第六章：总结研究结果，对GaN基增强型MIS-HEMT器件的性能进行总结和分析，并展望其未来在高速高频电子设备领域中的应用前景。
五、预期成果
1.完成对GaN材料特性的研究，深入了解GaN材料的物理性质和制备过程。
2.成功制备一种高质量的GaN基增强型MIS-HEMT器件，优化器件的性能和可靠性。
3.深入理解GaN基增强型MIS-HEMT器件的物理机理，提高器件的性能。
4.探索了GaN基增强型MIS-HEMT器件在高速高频电子设备领域的应用前景。