1. 研究目的与意义
在硅基半导体器件经过几十年的发展,其性能几乎超过了他材料本身的发展极限,但是电子系统理论的飞速发展导致了人们对功率器件的要求越加的严苛,所以寻找到一种高性能,高效率的半导体材料迫在眉睫。
gan作为第三代宽禁带半导体材料,其所具有的高电子饱和速度、高耐压性、抗辐照、耐高温等特点,弥补了传统硅材料和砷化镓材料在大功率密度、高温、高频应用领域中的不足。
gan材料具备了优秀的功率品质因数,所以也就导致了gan为基础的algan/gan高电子迁移率晶体管(hemt)在微波大功率的应用上有了更加广阔的发展空间。
2. 课题关键问题和重难点
任务要求:采用工艺器件仿真软件silvaco或synopsys,对gan ehemt功率器件结构设计及仿真验证,形成技术报告或者论文。
(1)掌握gan功率器件基本分类、结构、原理、特性和表征参数;(2)熟练掌握工艺器件仿真软件silvaco或synopsys(器件模型建立);(3)采用工艺器件仿真软件silvaco或synopsys,对650v gan ehemt器件进行设计和仿真验证。
技术要求:完成650v 硅基gan ehemt功率器件结构设计以及对其功能的仿真模拟工艺器件仿真软件silvaco或synopsys的使用和学习针对数据的筛选,调优与总结归纳难点: 本次课题首先需要对gan ehemt器件基本的半导体模型有详细的数学建模基础,后续需要通过数值分析来得出仿真结果是否与预期设计结果相符合。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1:硅基gan ehemt功率器件研究背景及其影响 由于微电子技术的发展以及科技的进步,微波功率器件已经逐渐被大量的应用在军用和民用物品中。
民用领域内,以微波功率器件为核心的微波功率放大器,在无线电通信,gps卫星导航,移动电话,以及通讯基站等方面,被用作通讯系统的末端,在信号的放大和大功率输出上有着至关重要的作用。
于此同时,军用雷达,电子对抗,航天航空,地质勘探等国防领域,微波功率器件也同样起到了十分重要的作用。
4. 研究方案
1: 任务要求 本次课题的要求成果是对650v硅基gan ehemt功率器件结构进行设计并对其功能进行仿真研究,所使用的仿真软件包括silvaco 或synopsys 。
因此在进行仿真前,必须对gan ehemt功率器件的基本结构先进行理解建模,之后再进行软1模拟仿真。
2: 基本建模 本次课题构建的650v硅基gan ehemt功率器件我将使用silvaco仿真软件对其进行功能仿真与验证。
5. 工作计划
第1周:根据分配的课题查找关于课题的的文献资料和翻译文献。
了解课题的相关信息,对课题进行基本分析,研究课题的基本设计思路。
熟悉软件操作。
