HEMT器件的模擬研究.pdf

1、在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平體現(xiàn)了一個國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)達(dá)程度，是一個國家科技競爭力的重要反映。半導(dǎo)體器件是構(gòu)成集成電路的基礎(chǔ)，而作為研制半導(dǎo)體器件的一種重要且高效的手段，半導(dǎo)體器件的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的地位顯得更加重要。另外，基于第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料的新型器件的研究是目前的一個熱點(diǎn)，尤其是HEMT器件，因其電子的遷移率高而受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。
　　在上面介紹的背景下，本論文首先介紹了半導(dǎo)體器件模擬的相關(guān)理論，然

2、后論述了HEMT器件的工作原理，接著研究了第三代半導(dǎo)體材料的物理模型，最后構(gòu)建了典型HEMT器件模型結(jié)構(gòu)，并對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真。這些工作總結(jié)起來可列述如下：
　　1.簡要的介紹了半導(dǎo)體材料及HEMT器件的發(fā)展情況，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的相關(guān)概念，國內(nèi)外TCAD軟件的發(fā)展及研究現(xiàn)狀。
　　2.詳細(xì)的介紹了半導(dǎo)體器件模擬理論中涉及的載流子輸運(yùn)方程、電流連續(xù)性方程和泊松方程以及它們的物理意義，同時(shí)通過這幾個基本方程推導(dǎo)了作為器件模擬基礎(chǔ)

3、的經(jīng)典的漂移擴(kuò)散模型。
　　3.重點(diǎn)介紹了GaN/AlGaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，以及該類異質(zhì)結(jié)構(gòu)中特有的自發(fā)極化和壓電極化效應(yīng)，給出了二維電子氣的概念和產(chǎn)生機(jī)理，敘述了典型HEMT器件的工作原理。
　　4.查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及技術(shù)資料，確定了 GaN和 AlGaN材料的能帶模型，遷移率模型，復(fù)合率模型等基本物理模型或參數(shù)，并一一對其進(jìn)行了總結(jié)。然后，通過C++語言編碼實(shí)現(xiàn)了這些模型，并將它們添加進(jìn)了Genius源碼中。
　　5.通過