复合势垒高电子迁移率晶体管的研制与分析的开题报告

复合势垒高电子迁移率晶体管的研制与分析的开题报告一、选题背景与意义随着近年来半导体技术的快速发展，晶体管在现代电子学中扮演着至关重要的角色。电子迁移率是晶体管性能的重要指标，高电子迁移率晶体管具有高速、高频、低功耗等优点，被广泛应用于集成电路、无线通信、光电器件等领域。然而，传统的晶体管材料如硅、镓、砷等材料的电子迁移率约为1000cm2/V∙s左右，无法满足现代电子学的需求。因此，复合势垒高电子迁移率晶体管的研究备受关注。该晶体管采用了复合材料作为通道层材料，结合势垒工程技术，使电子迁移率得以大幅提高。复合势垒高电子迁移率晶体管不仅可以提高器件的工作频率和性能，同时还可以降低功耗、减小元器件的尺寸和重量，为现代电子学的发展提供了新的思路和方法。二、研究内容与方法本文拟研究复合势垒高电子迁移率晶体管的制备工艺和性能分析。主要内容包括：1.复合势垒材料的制备和表征。采用磁控溅射或分子束外延技术制备复合势垒材料，并采用X射线衍射、扫描电子显微镜等表征手段对其进行分析和表征。2.复合势垒高电子迁移率晶体管的器件制备。在硅基底上采用化学气相沉积技术制备复合势垒高电子迁移率晶体管器件，并采用微结构制备技术制备金属电极和导线。3.复合势垒高电子迁移率晶体管的性能测试。测试器件在不同电压和温度下的电流-电压特性和频率-电压特性，并分析其电子迁移率、截止频率和输出功率等性能指标。三、预期结果和创新点本研究首次探索采用复合材料作为复合势垒高电子迁移率晶体管的通道层材料，并采用势垒工程技术来提高电子迁移率。预期结果是成功制备出具有较高电子迁移率、优异截止频率和输出功率的复合势垒高电子迁移率晶体管。创新点主要有以下三点：1.采用新型的复合材料材料作为通道层材料，使电子迁移率得以大幅提高。2.采用势垒工程技术来改进器件结构，进一步提高电子迁移率和性能。3.通过控制晶体管的结构和硅基底材料等因素，实现尺寸小、重量轻和低功耗的晶体管。四、进度安排1.前期准备和文献调研(2周)。2.复合势垒材料的制备和表征(4周)。3.复合势垒高电子迁移率晶体管的器件制备(4周)。4.复合势垒高电子迁移率晶体管的性能测试(4周)。5.数据分析和论文撰写(4周)。五、参考文献[1]DaiHX,LuH,LiuC,etal.ImprovedelectricalpropertiesofGaAs/AlAs/GaAsHEMTs[J].CondensedMatterPhysics,2015,15(2):23703.[2]ZhouZ,HuangX,ZhangB,etal.FabricationandcharacterizationofAlGaN/GaN/AlGaNdouble-heterostructureshigh-electron-mobilitytransistors[J].MicroelectronicsJournal,2017,63:179-184.[3]KimSW,ChoSH,ChoK,etal.StructuralandelectricalcharacterizationofAlGaN/GaNhighelectronmobilitytransistorsonSisubstrates[J].JournalofVacuumScience&TechnologyB,2015,33(2):0542A1.[4]LiWX,MaJ,LiangXQ,etal.Self-heating-inducedinstabilitiesinAlGaN/GaNhigh-electron-mobilitytransistors[J].AppliedPhysicsLetters,2012,101(7):753-754.[5]MaXH,WangZQ,ZhangH,etal.Atomic-layerdepositedHfO2asaneffectivepassivationforAlGaN/GaNhigh-e