一、半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应（论文文献综述）
李凡,史衍丽,赵鲁生,徐文[1]（2011）在《太赫兹探测用GaAs MESFET I-V特性模拟计算》文中指出Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料GaAs,由于其本征载流子浓度比Si约低104,电子迁移率约是Si的5倍,电阻率高达108Ωcm,有利于降低寄生电容,减少漏电流;另外,GaAs材料便于加工,可方便地实现大规模集成,适用于制作MESFET器件。目前用于太赫兹探测的GaAs MESFET在国际上有了较大的发展,为了进一步研究MESFET的器件特性,参照国外现有的作为太赫兹探测的GaAsMESFET器件结构,通过建立器件结构模型,并进行掺杂、网格化后使用Synopsys器件模拟软件求解泊松方程,计算并分析了其电流电压特性。计算结果和实验测量结果比较吻合。
王磊[2]（2008）在《GaAs PHEMT非线性模型及毫米波功放单片研究》文中提出微电子技术的高速发展和军事需求是推动微波单片集成电路（MMIC）向前发展的主要力量,MMIC可广泛应用于制导、雷达和卫星通信等领域,在国民经济建设和国防建设中必将发挥越来越重要的作用。异质结高电子迁移率器件的出现给GaAs MMIC的发展注入了新的活力,赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）具有优异的高频特性、功率特性和低噪声特性,使其成为现今微波单片集成电路发展中最具应用前景的器件之一。PHEMT器件的非线性模型在微波单片集成电路设计中起着至关重要的作用,并且在电路设计和工艺设计之间发挥了桥梁的作用,能够提高电路设计的准确性,减少工艺反复,降低产品成本,缩短研制周期。论文的重点在于GaAs PHEMT器件非线性模型的研究和毫米波单片功率放大器的设计,具体研究内容如下:1.针对微波单片集成电路中主要的无源元件（方螺旋电感和MIM电容）等效电路模型进行深入研究,并详细地给出等效电路模型中每个参数的物理解析表达式。提出了考虑频率对螺旋电感等效电路模型中自感及反馈电容影响新的计算公式。2.从PHEMT的物理结构和实际工艺出发,建立PHEMT器件的非线性等效电路模型。对PHEMT的电流模型（包括漏电流模型和反映器件正向导通特性的栅电流模型）和非线性电容模型进行深入研究;在测量数据的基础上,对等效电路模型的寄生参数和本征参数的提取方法进行详细的阐述。提出能够准确模拟PHEMT漏源电流温度特性的改进的电流模型方程。并成功地将改进模型写入ADS的符号定义器件来模拟PHEMT的微波特性。实验结果表明论文提出的非线性等效电路模型能够准确地模拟PHEMT器件的小信号S参数和电流电压特性。3.为验证本文提出的非线性等效电路模型及提取方法的准确性,设计、加工了Ka频段单片功率放大器,测试结果与仿真结果能够较好地吻合。并对功放电路中关键部分对整个单片性能的影响进行了研究和分析。结果证明论文提出的非线性等效电路模型及提取方法是可行的、准确的。4.对遗传算法的基本概念和操作算子作了详细的阐述,将遗传算法成功地应用在非线性等效电路模型参数提取中。开发了接口程序,将遗传算法集成到HFSS、ADS软件中,扩展了这两个EDA软件的功能。以两个微带到波导过渡结构的设计为例来说明遗传算法的有效性。
吕红亮[3]（2007）在《4H-SiC MESFET理论模型与实验研究》文中研究指明碳化硅（SiC）是具有宽禁带、高击穿电场、高载流子饱和漂移速率、高热导率、高功率密度等等许多优点的新型半导体材料，非常适合于制作高频、大功率、抗辐照的电子器件。在微波功率器件中，4H-SiC金属半导体场效应晶体管（MESFET）更引起了人们的广泛重视。然而碳化硅器件制造工艺难度较大，肖特基接触不稳定性、陷阱效应、自热效应等影响因素限制了器件达到好的特性。需要对上述问题建模分析并从器件结构上进行改进。另外，尽管研究工作一直在进行，但国内外对碳化硅大信号非线性分析研究未能取得突破性的进展。本文围绕以下几个方面展开工作：在分析碳化硅材料特性的基础上，提出了基于多参数迁移率模型的MESFET三段式直流解析模型；分析研究了4H-SiC MESFET器件小信号模型，分别采用数值求解和解析求解两种方法提取元件参数，并对射频小信号特性进行了理论分析；总结了几种常见的MESFET大信号非线性分析方法，采用Volterra级数法对器件的大信号非线性失真进行了模拟。针对几个主要的非线性元件：gm，gds，Cgs和Cgd，建立了5×5Y参数系统矩阵，求解二阶和三阶转移函数得到器件的三阶交调失真和三阶截取点。并分析了器件尺寸对器件线性度的影响。在以上模型基础上，研究了影响器件特性的主要因素，如陷阱效应、自热效应等，在模型中进行了相应的改进，使模拟结果与实际器件特性更为接近。设计了4H-SiC MESFET基本参数、关键工艺、版图以及详细的工艺流程，并进行了投片实验。得到了较好的结果。
李亚丽,杨瑞霞,李晓光,陈宏江[4]（2004）在《GaAsMESFET击穿特性的研究现状与进展》文中研究表明栅漏击穿是限制GaAsMESFET输出功率并影响其可靠性的最主要因素之一,本文就改善GaAsMESFET击穿特性所进行的研究做了综述介绍,其中包括改变器件结构,采用新型材料和钝化等方法.
李晓光[5]（2004）在《砷化镓微波功率场效应晶体管的硫钝化研究》文中研究指明砷化镓的表面钝化是一个长期未能很好解决的问题。八十年代后期出现的硫钝化技术给钝化研究注入了活力，但它的化学稳定性仍不够理想。本论文通过对GaAs MESFET击穿机理和硫钝化机理的研究，用负电荷表面态理论，解释了GaAs MESFET动态击穿特性及硫钝化后栅漏击穿电压增大、源漏饱和电流减小的机理，提出了改善硫钝化稳定性的措施。 GaAs MESFET动态击穿特性测试结果表明，GaAs MESFET的击穿电压随栅极与漏极上所加脉冲电压宽度的增大而增大，这主要是因为表面态的原因。 用（NH4）2Sx溶液进行湿法钝化处理可以除去GaAs表面的氧化物以及多余的As，抑制施主表面态As的反位缺陷AsGa的形成，也就是说，GaAs表面硫钝化可以同时降低Nd和Nd/Na的比值（Nd是施主表面态密度；Na是受主表面态密度）。表面受主态的增多使表面负电荷密度增大，表面聚集的负电荷可以分散漏侧栅边缘处的电力线密度，减弱了栅靠漏一侧的电场强度，击穿电压提高。这是硫钝化GaAs MESFET击穿电压升高的主要机理。 本文分析了硫钝化后源漏饱和电流减小的原因，认为GaAs表面极易被空气中的氧原子氧化，由于Ga-O键比As-O键结合的更紧，Ga原子优先向表面移动，这导致亚表面层成为富As层。过多的As元素会提升GaAs亚表面层AsGa施主缺陷浓度。硫处理去除了GaAs表面的氧化物和多余的As，因此遏制了施主表面态AsGa的形成，降低了Nd和Nd/Na。表面费米能级向价带顶移动，能带弯曲加剧，肖特基势垒高度增加，表面耗尽层变厚，导电沟道变窄，是导致源漏饱和电流下降的主要因素。 利用（NH4）2Sx处理与PECVD氮化硅钝化相结合，研究改善GaAs表面硫钝化稳定性。用SIMS分析结合器件直流特性测试，比较了在不同条件下淀积的氮化硅对GaAs硫钝化表面的作用，特别是淀积温度分别为80℃、80℃/230℃、230℃时对硫钝化效果的影响。在此基础上提出了较佳的钝化条件：先以湿法硫钝化作为GaAs器件表面钝化，再用低温（80℃）SiNx膜保护硫钝化表面，最外层淀积高温（230℃）SiNx膜。200℃退火24小时后，器件的击穿特性基本保持不变，该措施有可能发展成为GaAs器件制造中的一种实用钝化工艺。
朱朝嵩[6]（2002）在《GaAs阈值电压均匀性与测试系统的研究》文中研究说明GaAs器件与电路具有速度高、功耗低、噪声小、耐高温、抗辐射等优点，在光纤通信、卫星、超高速计算机、高速测试仪器、移动通信和航空航天等领域中有着重要的应用。由于GaAs是化合物半导体，要获得完美的单晶十分困难，材料质量远远落后于电路的要求，严重制约着电路的发展。随着GaAs集成电路的发展，集成度的提高，对GaAs单晶阈值电压均匀性的要求越来越高。 本文概括了GaAs集成电路的发展，简要介绍了GaAs材料与器件。本文讨论了GaAs MESFET的器件模型，由二区间模型导出了IDS与VGS和VDS的关系。这种物理模型能够清晰地说明器件的工作原理，但计算过于复杂，且在推导过程中作了理想化处理，没有考虑工艺因素，用于电路模拟时，与实际情况误差较大。因此在电路模拟程序（如SPICE）中通常采用各种半经验的模型（如Curtice模型和Statz模型）。 本文设计了一套适合多种工艺的阈值电压均匀性研究测试版图，包括多种材料参数和工艺参数测试图形。分别对采用隔离注入挖槽工艺和平面选择离子注入自隔离工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性进行了比较研究。结果表明，采用平面工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性比采用挖槽工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性更好。 本文对分别采用隔离注入挖槽、平面自隔离和平面离子注入隔离三种工艺制备的GaAs MESFET旁栅效应进行了研究。结果表明，采用注入隔离工艺制备的MESFET的旁栅效应比采用自隔离工艺制备的MESFET的旁栅效应要小。这说明，采用注入隔离可以形成更好的器件隔离，减小器件的旁栅效应。本文还采用平面选择离子注入隔离工艺，开展了旁栅效应的光敏特性、迟滞现象、旁栅效应对MESFET阈值电压的影响、MESFET漏源电压对旁栅阈值电压的影响、漏源交换对旁栅阈值电压的影响、旁栅阈值电压与旁栅距的关系、旁栅效应与浮栅的关系等研究。另外，还研究了采用相同工艺条件制备的不同材料的旁栅效应，发现VGF法生长的材料的旁栅效应比LEC法生长的材料的旁栅效应要小。 本文建立了一套阈值电压自动测试系统，可对半绝缘GaAs单晶上制作的MESFET器件的阈值电压进行自动测量，并给出阈值电压的测量数据，作出阈值电压的mapping图，计算阈值电压的统计平均值、标准偏差等。该系统的测试样品可以为rpZll和i3，，以及p3。，以下不规则片，具有效率高、可靠性好等优点。该系统是国内第一套GaAS阈值电压自动测试系统，对于开展国产GaAS材料与阈值电压均匀性关系的研究，提高国产GaAS材料的质量具有重要意义。 本文研究了光照对阈值电压均匀性的影响，观察到在光照条件下，耗尽型MESFET的沟道电流增加，阈值电压向负方向增加，光照提高了阈值电压的均匀性。我们认为这一现象与SI－GaAS衬底深能级缺陷有关。 本文对SI－GaAs单晶的 PL mcyping技术进行了初步研究。测量了SI－GaAs单晶离子注入退火后的 PL mapping与衬底的 PL mapping。结果显示，两者之间有较大的差别，这说明离子注入对材料表面均匀性的影响很大。测量了四种样品的PL谱的均匀性，并与阈值电压的均匀性比较。结果表明PL谱均匀性较好的材料，其阈值电压均匀性也较好。
郭惠[7]（2002）在《NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件性能的影响》文中研究表明GaAs晶体是一种电学性能优越的Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料，以其为衬底制作的半导体器件及集成电路由于具有信息处理速度快、超高频、低功耗、低噪声等突出的优点而受到青睐，成为近年来研究的热点。以非故意掺杂（ND）液封直拉（LEC）半绝缘（SI）GaAs为衬底的MESFET器件是超大规模集成电路和单片微波集成电路广泛采用的器件结构，因此研究NDLECSI GaAs衬底材料特性对MESFET器件性能的影响对GaAs集成电路和相关器件的设计制备是非常必要的。本论文对NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件性能的影响进行了较系统的研究。 深施主缺陷EL2是NDLECSI GaAs中最重要的施主缺陷，对这种晶体的半绝缘特性起着关键作用。本文利用霍耳效应、红外吸收和熔融KOH腐蚀的方法对NDLECSI GaAs晶体中的电阻率、迁移率、EL2浓度、C浓度和位错分布进行了系统测量，并以NDLECSI GaAs晶体为衬底制作MESFET器件，研究了这些参数和MESFET器件性能的关系，同时，对NDLECSI GaAs中注入Si离子激活率与衬底参数的关系也进行了研究。 实验结果表明，NDLECSI GaAs的电阻率、迁移率、EL2浓度和位错密度分布都不是均匀的，且电阻率分布与EL2浓度分布相关，位错密度分布与EL2浓度分布有平行对应关系，按排制作的MESFETs的性能参数分布与EL2浓度分布也具有明显联系，在EL2浓度高的部位制作的MESFET具有较大的饱和电流和阈值电压。EL2浓度也是影响注入Si离子激活率的重要因素，激活率随EL2浓度增加而增加。在实验结果基础上分析了EL2浓度影响MESFET阈值电压的机理，提出EL2与占As位的Si受主相互作用，使Si受主转化成占Ga位的Si施主是EL2影响注入Si激活率和MESFET阈值电压的根本原因。 本文还对在来源不同的NDLECSI GaAs衬底上制作MESFET的背栅效应进行了研究，发现存在一个阈值背栅电压|VBST|，当背栅电压VBS满足|VBS|＜|VBST|时，VBS对MESFET的漏电流IDSS无影响，创|VBS|达到|VBST|时，IDSS随|VBS|的增加快速减小。不同衬底上制作的MESFET的|VBST|明显不同。这表明背栅效应与衬底材料特性有紧密联系。
刘力锋[8]（2002）在《热处理对非掺杂半绝缘LECGaAs本征缺陷及电特性影响的研究》文中研究说明砷化镓（GaAs）是一种优良的半导体材料，它广泛应用于微波器件、光电子器件以及超高速集成电路。NDLECSI GaAs单晶是指液封直拉（LEC）法生长的非掺杂（ND）半绝缘（SI）GaAs单晶。本征缺陷EL2是NDLECSI GaAs中最重要的施主缺陷，它在GaAs的电补偿中起着关键作用。原生NDLECSI GaAs单晶中的EL2通常表现出分布的不均匀性，单晶电参数也表现出热不稳定性，严重影响了GaAs器件的性能。热处理可以改善GaAs中EL2的均匀性，但在热处理后GaAs电参数往往发生明显变化。对于热处理改善EL2分布的机理及影响GaAs电参数变化的机理人们尚未完全清楚。因此，研究热处理影响NDLECSI GaAs中本征缺陷EL2及GaAs电特性的机理有重要的意义。 本论文用热处理的方法分别对NDLECSIGaAs中的EL2及电参数在热处理后的变化特性进行研究。对原生NDLECSI GaAs单晶进行不同温度、气氛和冷却方式的热处理，系统研究了热处理对EL2浓度、分布变化的影响及对GaAs电参数的影响。考虑到EL2是富As相关缺陷，利用朋腐蚀法结合金相显微镜观察的方法检测分析了位错和As沉淀的分布以及热处理后As沉淀的变化。利用霍尔效应测试系统检测了GaAs单晶的电参数分布，多波长红外吸收法测量了GaAs单晶中EL2的浓度。研究发现： EL2浓度在不同条件的热处理后将产生不同的变化，热处理对EL2的不均匀分布有改善作用。提出过量As的三种存在形式EL2、As沉淀以及As本征点缺陷在不同热处理条件下的转化是影响NDLECSI GaAs中EL2浓度变化的主要因素。热处理对EL2分布均匀性的改善作用是由于过量As在不同热处理条件下发生不同形式的转化而导致原尘GaAs晶体中EL2的重新分布造成的。 在不同温度条件的热处理后，NDLECSI GaAs单晶中电参数的变化不同，可发生表面电导转型、体电参数变化及体电导的转型，提高热处理过程中的As压可抑制样品中电参数的变化。提出样品表面电导转型是由于热处理过程中样品表面的As蒸发导致GaAs受主的引入及EL2外扩散导致样品表面EL2浓度的降低造成的。As压的存在抑制了GaAs，受主的引入及EL2外扩散从而抑制了样品表面的电导转型。体电参数的变化是由于高温低As压条件下，发生As间隙原子的外扩散，在样品中引入VGa、GaAs和GaAsVGa等受主缺陷所致。提高热处理过程中的As气压，可抑制这些受主缺陷的产生而抑制体电参数的变化。体电导的转型是由于在高温淬火后，样品中EL2浓度的大幅下降。热处理中增加As压可促使EL2在高温淬火后快速重新生成，从而可抑制样品的体电导转型。
詹琰[9]（2001）在《GaAs MESFET器件与光通信GaAs电路的研究》文中提出GaAs器件与电路具有高速度、低功耗、小噪声、耐高温、抗辐射等优点，在光纤通信、卫星、超高速计算机、高速测试仪器、移动通讯和航空航天等领域中有着重要的应用。而近年来，光纤通信技术的迅速发展使得超高速GaAs集成电路的研究成为必然。随着GaAs集成电路的发展，集成度的提高，对GaAs单晶阈值电压均匀性的要求也越来越高。 本文讨论了GaAs MESFET器件模型。由二区间模型导出了IDS与VGS和VDS的关系。但由于计算过于复杂，而工艺又多变，使用物理模型处理电路模拟时，误差较大。因此在电路模拟程序SPICE或PSPICE中通常采用Curtice模型和Statz模型。研究结果表明使用Sta地模型更适合GaAs电路的模拟。 本文设计了一套适合多种工艺的阈值电压均匀性研究测试版图，包括多种材料参数及工艺参数测试图形。分别对采用隔离注入挖槽工艺和平面选择离子注入自隔离工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性进行了比较研究。结果表明，采用平面工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性比采用挖槽工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性更好。 本文对分别采用隔离注入挖槽、平面自隔离和平面离子注入隔离三种工艺制备的GaAs MESFET旁栅效应进行了研究。结果表明，采用注入隔离工艺制备的MESFET的旁栅效应比采用自隔离工艺制备的MESFET的旁栅效应要小。因此，采用注入隔离工艺可以减小器件的旁栅效应。另外，还采用平面选择离子注入隔离工艺，开展了旁栅效应的光敏特性、迟滞现象、旁栅效应对MESFET阈值电压的影响、MESFET漏源电压对旁栅阈值电压的影响、漏源交换对旁栅阈值电压的影响、旁栅阈值电压与旁栅距的关系、旁栅效应与浮栅的关系等研究。 本文建立了一套阈值电压自动测试系统，可对半绝缘GaAs单晶上制作的 MESFET器件的阈值电压进行自动测量，具有效率高、可靠性好的优点。测 试样品可以为rpZ和p3英寸以及p3英寸以下不规则片，并可给出阈值电压的 测量数据，作出阈值电压的mapping图，对阈值电压进行统计，计算阈值电 压的统计平均值、标准偏差等。该系统既是国内第一套也是国内独有的一套 GaAs阈值电压自动测试系统，对于开展国产GaAs材料与阈值电压均匀性关 系的研究具有重要的意义。 本文开展了2．SGb乃光纤通信用GaAS超高速判决电路的研究，设计了栅 长…m、耗尽型GaAs MESFET判决电路，经过PSPICE电路模拟和实际流片；测试，均验证该电路功能正确，达到了设计要求。电路判决灵敏度为20mV，5 静态功耗为 35mw，芯片面积为 0．76 minXI．08mm，传输速率可达 2．SGb儿， 可应用于覆盖二．SGb／S系列光纤通信系统。该研究在国内属先进水平。 本文进行了2．SGb沾光纤通信用GaAs超高速时钟提取电路的研究，设计 的时钟提取电路经SPICE模拟，结果表明，电路可实现正确的功能，时钟频。率达 2．5 GHz。在国内还未见这方面的研究报道。由于实验条件和时间的限制， 未对该电路进行流片工作。
刘汝萍,夏冠群,赵建龙,翁建华,张美圣,郝幼申[10]（2000）在《半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应》文中进行了进一步梳理设计了一套适用于二种工艺（离子注入隔离工艺和半绝缘衬底自隔离工艺）的背栅效应测试版图，用选择离子注入形成有源层和欧姆接触区，在非掺杂的半绝缘ＧａＡｓ 衬底上制备ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴｓ 器件．研究了这二种不同工艺制备的ＭＥＳＦＥＴｓ 器件的背栅效应以及不同距离背栅电极的背栅效应大小．结果表明，采用离子注入隔离工艺制备的ＭＥＳＦＥＴｓ 器件的背栅效应要比采用半绝缘衬底自隔离工艺制备ＭＥＳＦＥＴｓ器件的背栅效应小，背栅效应的大小与距离近似成反比，采用隔离注入的背栅阈值电压随距离变化的趋势比采用衬底自隔离的更大．
二、半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应（论文提纲范文）
（1）太赫兹探测用GaAs MESFET I-V特性模拟计算（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 模型建立和模拟计算 |
| 2 结果和讨论 |
| 3 结论 |
（2）GaAs PHEMT非线性模型及毫米波功放单片研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子技术的发展历程 |
| 1.2 微波单片集成电路概述 |
| 1.2.1 微波单片集成电路的发展历史 |
| 1.2.2 微波单片集成电路建模 |
| 1.2.3 微波单片集成电路的设计流程 |
| 1.3 微波单片集成电路的应用领域 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 GaAs无源元件模型 |
| 2.1 螺旋电感模型 |
| 2.2 MIM电容模型 |
| 2.3 电阻 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 GaAs PHEMT器件非线性模型 |
| 3.1 GaAs PHEMT基本层结构、工艺设计及面临的主要问题 |
| 3.1.1 PHEMT基本层结构 |
| 3.1.2 PHEMT工艺设计 |
| 3.1.3 面临的主要问题 |
| 3.2 PHEMT器件的电流电压模型 |
| 3.2.1 栅电流模型 |
| 3.2.2 漏电流模型 |
| 3.3 PHEMT器件的小信号模型 |
| 3.3.1 寄生参数的提取 |
| 3.3.2 本征参数的提取 |
| 3.4 PHEMT器件的非线性电容模型 |
| 3.5 PHEMT器件的温度模型 |
| 3.6 PHEMT器件的测量 |
| 3.7 PHEMT器件非线性模型的验证 |
| 3.7.1 TOM模型验证 |
| 3.7.2 SDD模型的实现及其验证 |
| 3.8 本章小节 |
| 第四章 GaAs毫米波单片功率放大器的设计 |
| 4.1 MMIC设计基础 |
| 4.2 匹配网络 |
| 4.3 偏置网络 |
| 4.4 Ka频段功率放大器设计 |
| 4.4.1 第一次流片结果及分析 |
| 4.4.2 第二次流片结果及分析 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 遗传算法在器件建模和工程优化中的应用 |
| 5.1 遗传算法概念 |
| 5.1.1 遗传算法的产生与发展 |
| 5.1.2 遗传算法概要 |
| 5.1.3 遗传算法的特点 |
| 5.1.4 遗传算法的功能 |
| 5.1.5 遗传算法的基本结构 |
| 5.2 遗传算法的应用 |
| 5.2.1 遗传算法在建模中的应用 |
| 5.2.2 遗传算法在EDA软件二次开发中的应用 |
| 5.3 本章小节 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 本论文的主要贡献 |
| 6.2 下一步工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的研究成果 |
（3）4H-SiC MESFET理论模型与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 碳化硅材料的优势 |
| 1.1.2 4H-SiC MESFET的研究意义 |
| 1.2 4H-SiC MESFET研究现状与存在的问题 |
| 1.2.1 国内外的研究现状 |
| 1.2.2 需要解决的问题 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第二章 碳化硅材料特性及其MESFET器件直流特性的研究 |
| 2.1 碳化硅材料基本特性 |
| 2.1.1 晶格结构和能带结构 |
| 2.1.2 有效质量与本征载流子浓度 |
| 2.1.3 碰撞离化和临界电场 |
| 2.1.4 热导率和介电常数 |
| 2.1.5 杂质不完全离化 |
| 2.1.6 低场迁移率 |
| 2.1.7 各向异性 |
| 2.1.8 高场传输特性 |
| 2.2 MESFET器件直流特性 |
| 2.2.1 基本方程与基本方法 |
| 2.2.2 MESFET器件的基本结构和I-V特性 |
| 2.2.3 MESFET器件高温特性 |
| 2.2.4 MESFET器件击穿特性 |
| 2.2.5 MESFET器件各向异性 |
| 2.2.6 MESFET直流解析模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 4H-SiC MESFET射频小信号模型及非线性模型分析 |
| 3.1 小信号模型 |
| 3.1.1 正弦稳态分析法 |
| 3.1.2 等效电路模型与参数提取 |
| 3.1.3 4H-SiC MESFET射频小信号特性分析 |
| 3.2 4H-SiC MESFET大信号非线性模型 |
| 3.2.1 非线性分析基本方法 |
| 3.2.2 4H-SiC MESFET非线性失真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 4H-SiC MESFET特性影响因素的模拟研究 |
| 4.1 肖特基接触的影响 |
| 4.1.1 界面态对4H-SiC肖特基特性的影响 |
| 4.1.2 4H-SiC肖特基接触非均匀 |
| 4.2 自热效应的影响 |
| 4.3 陷阱效应的影响及建模 |
| 4.3.1 碳化硅材料中的陷阱参数的提取 |
| 4.3.2 陷阱效应对器件射频特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 4H-SiC MESFET工艺研究与优化设计 |
| 5.1 碳化硅MESFET工艺研究 |
| 5.1.1 工艺选择 |
| 5.1.2 版图设计 |
| 5.1.3 实验结果分析 |
| 5.2 碳化硅MESFET结构优化设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目及获奖情况 |
| 附录A MEDICI软件中定义的4H-SiC MESFET参数表 |
| 附录B 碳化硅MESFET等效电路导纳参数表 |
| 附录C 考虑陷阱效应的导纳参数表 |
（5）砷化镓微波功率场效应晶体管的硫钝化研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1-1 GaAs表面硫钝化的发展与现状 |
| 1-1-1 引言 |
| 1-1-2 研究现状 |
| 1-1-3 应用前景 |
| 1-2 论文主要研究内容 |
| 第二章 砷化镓微波场效应晶体管的工作原理与制备工艺 |
| 2-1 砷化镓微波场效应晶体管和微波单片集成电路的发展及重要地位 |
| 2-2 GaAs MESFET的工作原理 |
| 2-2-1 GaAs MESFET的基本结构与工作原理 |
| 2-2-2 GaAs MESFET的主要特性 |
| 2-3 GaAs MESFET的制备工艺 |
| 2-3-1 图形光刻 |
| 2-3-2 肖特基势垒和欧姆接触 |
| 2-3-3 表面钝化 |
| 2-3-4 干法刻蚀与通路孔 |
| 2-3-5 湿法腐蚀 |
| 2-3-6 空气桥 |
| 2-4 GaAs MESFET的结构与制备 |
| 第三章 器件表面对GaAs MESFET击穿特性的影响 |
| 3-1 GaAs MESFET击穿特性研究现状 |
| 3-2 击穿模型 |
| 3-2-1 表面电势对GaAs MESFET栅漏击穿电压的影响 |
| 3-2-2 动态表面电荷模型 |
| 3-3 GaAs MESFET动态击穿特性测试 |
| 第四章 GaAs MESFET的硫钝化研究 |
| 4-1 硫钝化的机理 |
| 4-2 硫钝化实验 |
| 4-3 实验结果与分析 |
| 4-3-1 硫钝化对GaAs MESFET击穿电压的影响 |
| 4-3-2 硫钝化对GaAs MESFET源漏饱和电流的影响 |
| 第五章 硫钝化稳定性的改进措施 |
| 5-1 硫钝化稳定性问题 |
| 5-2 改进实验与结果讨论 |
| 5-2-1 实验方法 |
| 5-2-2 实验结果与分析 |
| 5-2-3 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
（6）GaAs阈值电压均匀性与测试系统的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 目录 |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 GaAs半导体材料 |
| 1.2 SI-GaAs单晶材料性质 |
| 1.2.1 SI GaAs中主要的电活性剩余杂质 |
| 1.2.2 SI GaAs中的点缺陷 |
| 1.3 GaAs器件 |
| 1.4 GaAs逻辑单元电路 |
| 1.5 GaAs集成电路的发展 |
| 1.6 国内外GaAs阈值电压均匀性研究概况 |
| 第二章 GaAs MESFET |
| 2.1 GaAs MESFET物理模型 |
| 2.2 GaAs MESFET的PSPICE模型 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 GaAs MESFET阈值电压均匀性研究 |
| 3.1 GaAs MESFET阈值电压均匀性 |
| 3.2 影响GaAs MESFET阈值电压均匀性的因素 |
| 3.3 阈值电压均匀性测试版图的设计 |
| 3.3.1 阈值电压均匀性测试版图的总体设计 |
| 3.3.2 测试结构及其原理 |
| 3.4 GaAs MESFET工艺及其对阈值电压均匀性的影响 |
| 3.4.1 GaAs MESFET工艺 |
| 3.4.2 不同工艺对GaAs MESFET阈值电压均匀性的影响 |
| 3.5 不同衬底材料的阈值电压均匀性比较 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 GaAs MESFET旁栅效应研究 |
| 4.1 GaAs MESFET的旁栅效应 |
| 4.2 旁栅效应的特性及抑制旁栅效应的方法 |
| 4.2.1 旁栅效应的特性 |
| 4.2.2 抑制旁栅效应的方法 |
| 4.3 制备工艺对GaAs MESFET旁栅效应的影响 |
| 4.4 旁栅效应特性的研究 |
| 4.5 不同衬底材料的旁栅效应 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 阈值电压自动测试系统 |
| 5.1 测量原理 |
| 5.2 阈值电压自动测试系统 |
| 5.2.1 系统组成 |
| 5.2.2 系统工作流程 |
| 5.3 实验 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 光照对阈值电压均匀性的影响 |
| 6.1 实验设计 |
| 6.2 结果及分析 |
| 6.3 结论 |
| 第七章 SI-GaAs单晶片PL mapping研究 |
| 7.1 PL mapping原理 |
| 7.2 实验与分析 |
| 7.3 小结 |
| 第八章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（7）NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件性能的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| §1-1 GaAs材料特性简介 |
| §1-2 GaAs材料应用的历史和现状 |
| §1-3 研究半绝缘GaAs衬底材料对MESFET器件性能影响的意义 |
| §1-4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 NDLECSI GaAs衬底参数及其测量 |
| §2-1 NDLECSI GaAs衬底中的主要电活性杂质和主要缺陷 |
| 2-1-1 NDLECSI GaAs衬底中的主要电活性杂质 |
| 2-1-2 NDLECSI GaAs衬底中的主要本征缺陷 |
| §2-2 NDLECSI GaAs衬底中EL2浓度和载流子浓度的测量 |
| 2-2-1 多波长红外吸收法测量EL2浓度 |
| 2-2-2 局域振动膜红外吸收法测量C浓度 |
| 2-2-3 Hall效应测量NDLECSI GaAs样品中载流子浓度 |
| 第三章 NDLECSI GaAs中主要杂质和缺陷与电参数分布的关系 |
| §3-1 NDLECSI GaAs衬底中电参数的分布 |
| 3-1-1 NDLECSI GaAs的三能级补偿模型 |
| 3-1-2 NDLECSl GaAs的电参数分布 |
| §3-2 NDLECSI GaAs中C和EL2与电参数的关系 |
| 第四章 NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件性能的影响 |
| §4-1 MESFET器件结构特性和制造工艺 |
| 4-1-1 GaAs MESFET器件结构 |
| 4-1-2 MESFET器件的特性 |
| 4-1-3 GaAs MESFET器件的制造工艺 |
| §4-2 NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件阈值电压的影响 |
| §4-3 NDLECSI GaAs衬底材料特性与注入Si激活率的关系 |
| §4-4 NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件背栅效府的影响 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
（8）热处理对非掺杂半绝缘LECGaAs本征缺陷及电特性影响的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 GaAs材料特性及其重要地位 |
| 1.2 半绝缘GaAs研究状况及其存在的问题 |
| 1.2.1 研究状况 |
| 1.2.2 存在问题 |
| 1.3 选题的目的及其意义 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 第二章 NDLECSI GaAs晶体生长及其特性 |
| 2.1 NDLECSI GaAs晶体生长 |
| 2.1.1 GaAs相图及单晶制备方法 |
| 2.1.2 原生GaAs中的本征缺陷及电活性杂质 |
| 2.1.3 NDLECSI GaAs的半绝缘特性的补偿机制 |
| 2.2 原生GaAs晶体本征施主缺陷EL2的特性 |
| 2.2.1 EL2的结构模型 |
| 2.2.2 EL2的亚稳态特性 |
| 2.2.3 EL2的浓度及其分布 |
| 2.3 NDLECSI GaAs电参数性质 |
| 2.3.1 电参数的不均匀性 |
| 2.3.2 电参数的热稳定性 |
| 第三章 热处理对NDLECSI GaAs中本征缺陷及电特性的影响 |
| 3.1 实验理论方法 |
| 3.1.1 热处理实验 |
| 3.1.2 GaAs中位错与As沉淀的显示 |
| 3.1.3 EL2浓度及GaAs电参数的测量 |
| 3.1.4 实验方法 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 热处理与EL2的关系 |
| 3.2.2 热处理与样品电参数的关系 |
| 3.3 结论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果 |
（9）GaAs MESFET器件与光通信GaAs电路的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 目 录 |
| 引 言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 GaAs材料的特性 |
| 1.2 GaAs器件 |
| 1.3 GaAs逻辑电路 |
| 1.4 GaAs集成电路的发展和应用 |
| 1.5 GaAs集成电路工艺 |
| 1.6 国内外GaAs阈值电压均匀性研究概况 |
| 1.7 光纤通信概况 |
| 第二章 GaAs MESFET器件模型 |
| 2.1 GaAs MESFET物理模型 |
| 2.2 电路模拟程序PSPICE中的GaAs MESFET器件模型 |
| 2.3 GaAs MESFET器件模型参数的提取 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 GaAs MESFET阈值电压均匀性研究 |
| 3.1 GaAs MESFET阈值电压及其测量 |
| 3.2 GaAs MESFET阈值电压均匀性及其影响因素 |
| 3.2.1 GaAs MESFET阈值电压均匀性 |
| 3.2.2 GaAs MESFET阈值电压均匀性的影响因素 |
| 3.3 阈值电压均匀性测试版图的设计 |
| 3.3.1 阈值电压均匀性测试版图的总体设计 |
| 3.3.2 测试结构及其原理 |
| 3.4 GaAs MESFET工艺及其对阈值电压均匀性的影响 |
| 3.4.1 GaAs MESFET工艺 |
| 3.4.2 不同工艺对GaAs MESFET阈值电压均匀性的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 GaAs MESFET旁栅效应研究 |
| 4.1 GaAs MESFET中的旁栅效应 |
| 4.2 旁栅效应的特性及抑制旁栅效应的方法 |
| 4.2.1 旁栅效应的特性 |
| 4.2.2 抑制旁栅效应的方法 |
| 4.3 不同工艺制备的GaAs MESFET的旁栅效应 |
| 4.4 同种工艺旁栅效应特性的研究 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 阈值电压自动测试系统 |
| 5.1 阈值电压自动测试系统结构和功能 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 版图的设计 |
| 5.2.2 工艺 |
| 5.3 测试结果 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 GaAs判决电路 |
| 6.1 光纤通信系统 |
| 6.1.1 光纤通信系统组成 |
| 6.1.2 光纤通信的优点 |
| 6.2 GaAs判决电路设计 |
| 6.2.1 判决电路概述 |
| 6.2.2 电路的设计 |
| 6.2.3 电路模拟及优化 |
| 6.2.4 版图设计 |
| 6.3 实验 |
| 6.3.1 工艺设计 |
| 6.3.2 工艺流程 |
| 6.3.3 主要工艺讨论 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 GaAs时钟提取电路 |
| 7.1 时钟提取电路设计 |
| 7.2 时钟提取电路模拟 |
| 7.3 定时再生电路模拟 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（10）半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 实验 |
| 2.1 背栅效应测试结构设计 |
| 2.2 器件制备 |
| 3 结果和讨论 |
| 4结论 |
四、半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应（论文参考文献）
- [1]太赫兹探测用GaAs MESFET I-V特性模拟计算[J]. 李凡,史衍丽,赵鲁生,徐文. 红外与激光工程, 2011(07)
- [2]GaAs PHEMT非线性模型及毫米波功放单片研究[D]. 王磊. 电子科技大学, 2008(04)
- [3]4H-SiC MESFET理论模型与实验研究[D]. 吕红亮. 西安电子科技大学, 2007(04)
- [4]GaAsMESFET击穿特性的研究现状与进展[J]. 李亚丽,杨瑞霞,李晓光,陈宏江. 河北工业大学学报, 2004(06)
- [5]砷化镓微波功率场效应晶体管的硫钝化研究[D]. 李晓光. 河北工业大学, 2004(03)
- [6]GaAs阈值电压均匀性与测试系统的研究[D]. 朱朝嵩. 中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）, 2002(02)
- [7]NDLECSI GaAs衬底材料对MESFET器件性能的影响[D]. 郭惠. 河北工业大学, 2002(02)
- [8]热处理对非掺杂半绝缘LECGaAs本征缺陷及电特性影响的研究[D]. 刘力锋. 河北工业大学, 2002(02)
- [9]GaAs MESFET器件与光通信GaAs电路的研究[D]. 詹琰. 中国科学院上海冶金研究所, 2001(01)
- [10]半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应[J]. 刘汝萍,夏冠群,赵建龙,翁建华,张美圣,郝幼申. 半导体学报, 2000(01)