AlGaNGaN HEMT功率开关器件漏电与陷阱效应研究的任务书.docx

AlGaNGaNHEMT功率开关器件漏电与陷阱效应研究的任务书
任务书
题目：AlGaNGaNHEMT功率开关器件漏电与陷阱效应研究
一、研究背景和意义：
AlGaNGaN材料作为一种新型半导体材料，在高功率电子器件中已经得到了广泛的应用。其中，AlGaNGaNHEMT（高电子迁移率晶体管）功率开关器件具有良好的高频特性、低噪声系数、高电子迁移率等优势，因此在通信、雷达、卫星通信等领域有着重要的应用。
然而，在功率开关器件的实际应用中，漏电和陷阱效应问题一直是制约其性能发挥的主要因素。漏电问题主要是指在器件工作时漏电电流过大导致设备能效降低，器件寿命短等问题。而陷阱效应则会导致器件的I-V特性发生变化，影响器件的可靠性和稳定性。
因此，针对AlGaNGaNHEMT功率开关器件漏电和陷阱效应问题的研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容和目标：
本研究旨在通过实验方法和理论分析，研究AlGaNGaNHEMT功率开关器件漏电和陷阱效应问题，主要内容和目标如下：
1.实验测量器件漏电电流和陷阱密度
利用测试平台对不同参数的AlGaNGaNHEMT功率开关器件进行测量分析，获取器件漏电电流和陷阱密度等关键参数数据。
2.确定器件漏电和陷阱效应的来源与机理
通过理论分析、模拟计算等方法，确定AlGaNGaNHEMT功率开关器件漏电和陷阱效应的来源和机理，揭示其内在本质和影响因素。
3.探索降低漏电和陷阱效应的方法和途径
基于理论分析和实验测量的结果，探索降低漏电和陷阱效应的方法和途径，提出具有科学性和可行性的改进方案。
三、研究方法和技术路线：
本研究将采取实验、理论模拟、计算分析等多种方法相结合，具体技术路线如下：
1.实验方案设计和测试平台搭建
依据实验需求，设计合理的实验方案，搭建能够满足测试要求的测试平台，对器件进行精确测量和数据记录。
2.数据处理和分析
通过对实验数据的处理和分析，提取关键参数，并进行数据拟合和统计分析，得到器件漏电和陷阱密度等定量结果。
3.理论分析和模拟计算
基于半导体物理学、能带理论等相关知识，对器件漏电和陷阱效应的机理进行理论分析和模拟计算，探索影响因素和内在机制。
4.改进策略和实验验证
结合理论分析和实验测量结果，提出改进策略和方案，设计实验验证方案，并进行实验验证。
四、预期成果和创新点：
通过本研究，预期取得以下成果和创新点：
1.获取AlGaNGaNHEMT功率开关器件漏电和陷阱效应的定量参数数据，为相应理论模型和计算工具提供可靠数据支撑。
2.确定器件漏电和陷阱效应的主要来源和影响因素，并深入揭示其内在机理。
3.通过理论分析和实验验证，提出具有科学性和可行性的改进策略和方案，为AlGaNGaNHEMT功率开关器件的进一步研发和应用提供技术支撑。
五、研究计划和时间安排：
本研究计划周期为两年，具体时间安排如下：
第一年：
1.设计实验方案，搭建测试平台，进行器件实验测量，获取漏电电流和陷阱密度数据；
2.基于半导体物理学、能带理论等相关知识，进行理论分析和模拟计算，揭示器件漏电和陷阱效应的内在机理；
3.分析实验数据和理论计算结果，探讨影响因素和机理，初步定量关系。
第二年：
1.提出改进策略和方案，设计实验验证方案，进行实验验证；
2.改进模型和理论，深入揭示器件漏电和陷阱效应的内在本质和机理；
3.撰写研究报告和学术论文，参与交流和讨论。
六、参考文献：
1.MaedaH,MizutaniM,AmanoH,etal.ProbingdeeplevelsinInAlN/AlN/GaNMOS-HEMTstructuresbydeepleveltransientspectroscopy[J].JournalofAppliedPhysics,2014,115(23):233703.
2.刘冉冉,邹永亮,欧阳进.一种面向硅基电路的数模器件模型[J].光电子·激光,2018,29(3):331-337.
3.TAKAOY,OHKIY,KOBAYASHIH.Aswitched-capacitorpoweramplifierusingGaNHEMTs[C]//2011IEEEMTT-SInternationalMicrowaveSymposium.IEEE,2011:1-4.