1. 研究目的与意义
1.1研究背景
随着人类社会信息科技的蓬勃发展，尤其是5G通信技术的商用化与6G通信技术的研发进展，以及电力电子领域日渐升高的功率需求，如何获得更高工作频率、更大工作功率的半导体器件，无疑是决定未来人类社会信息科技水平的最重要因素之一。半导体行业从开始发展至今先后经历过三代材料的更迭，以硅（Si）为代表的第一代半导体材料和以砷化镓（GaAs）为代表的第二代半导体材料已经广泛应用于现代社会的方方面面。但传统半导体的禁带宽度较窄。第三代半导体材料也被称为宽禁带半导体材料，第三代宽禁带半导体的代表性材料氮化镓（GaN）就具有一系列优良的特性，较宽的禁带宽度。因此以GaN为代表的第三代半导体材料逐渐兴起，期望能依靠第三代半导体材料开发出更适合各种恶劣条件的功率半导体器件。通过往GaN 材料中掺杂金属元素，可以获得三元合金及四元合金如铝镓氮(AlGaN)、铟镓氮（InGaN )、铝铟镓氮（AlInGaN)等。近年来新出现的众多半导体材料中，AlGaN材料凭借较高的结晶质量、较低的获取成本、与GaN工艺极佳的兼容性，以及其材料特性随铝组分的变化而变化，从而可以制成AlGaN/GaN HEMT器件，获得了最广泛的应用。
2. 研究内容和预期目标
2.1研究内容
(1)了解GaN半导体器件
充分了解GaN半导体器件的研究背景、发展方向、材料特点和工作原理。从中学习AlGaN/GaN异质结的一些优异之处以及异质结界面处二维电子气的形成，从沟道的形成和栅压的调制两方面学习器件的工作机理。通过研究调整不同的势垒层厚度、势垒层Al组分、或引入渐变势垒结构等，分析势垒层和缓冲层对GaN HEMT器件线性度的影响。
3. 研究的方法与步骤
3.1研究方法
(1)查阅相关资料和文献，了解国内外GaN HEMT器件的发展现状，总结势垒层和缓冲层对GaN HEMT线性度及相关电学特性的影响规律。
(2)学习并掌握使用Silvaco TCAD仿真软件，使用该软件对GaN HEMT器件进行建模及电学特性仿真。
4. 参考文献
[1] Wang P, Ma X , Mi M, et al. Influence of Fin-like configuration parameters on the linearity of A lGaN/GaN HEMTs [J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2021, 68(4): 1563-1569.
[2] Zhang Z, Fu K, Deng X, et al. Normally off AlGaN/GaN MIS-high-electron mobility transistors fabricated by using low pressure chemical vapor deposition Si3N4 gate dielectric and standard fluorine ion implantation [J]. IEEE Electron Device Letters, 2015, 36(11): 1128-1131.
5. 计划与进度安排
(1）2024.2.1之前，完成毕业论文选题.
(2）2024.2.1—2024.3.1，调研文献并总结势垒层和缓冲层对GaN HEMT线性度及相关电学特性的影响规律,完成相关英文文献翻译一份。
(3）2024.3.1—2024.3.15，完成开题报告的撰写。
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