（微电子学与固体电子学专业论文）gan+mosfet器件特性计算机模拟分析与研究.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 g a b m o s f e t 器件在高温、高频、大功率等方面具有广阔的应用前景，受到 越来越多关注，目前对该器件的研究正处于起步阶段。对于1 1 g a nm o s f e t 器件， 实验上的文章相对较少，制约其性能的主要因素是衬底p 型掺杂和栅介质g a n 的 界面质量，本论文针对这两个因素从g a n 体材料的迁移率和界面态出发，以计算 机模拟的角度对g a nm o s f e t 器件的基本特性进行了研究，这些研究包括：在新 一代t c a d 器件物理特性仿真工具s e n t a u r u s 软件的基础上，对器件模拟的物理模 型进行修正，建立了新的经过实验验证的模型，利用新的物理模型模拟g a n m o s f e t 的直流特性，温度特性以及交流特性。研究的结果如下： ( 1 ) 使用目前最新的实验数据，对g a n 材料的禁带宽度，介电常数等材料参 数进行了修正，对器件物理特性模拟中使用的复合模型，非完全电离模型等物理 模型进行完善，通过实验拟合的方法我们得到了g a n 的低场迁移率，界面迁移率 以及高场迁移率模型的修正表达形式。 ( 2 ) 与文献的实验数据对比，分析室温g a nm o s f e t 器件的转移特性和输出 特性，结果表明模拟中使用的模型能够正确描述g a n 器件的物理特性，并且通过 对栅长，氧化层厚，沟道掺杂，电极间距以及界面态的讨论，分析器件结构设计 中的技术关键，结果认为g a nm o s f e t 在栅长小于0 7 p m 时器件的短沟效应明 显，在优化的器件结构下，预测器件的阈值电压在l v 左右，饱和漏电流达到 m a g m 量级，跨导值为2 6 m s r a m 量级。 ( 3 ) 利用文献实验数据，验证了器件物理模型对高温g a nm o s f e t 的器件 描述的正确性，分析讨论在3 0 0 k 到8 0 0 k 温度范围内，器件转移特性以及输出 特性对温度的响应，得出导致器件性能衰退的主要因素是迁移率以及载流了饱和 漂移速度随温度的变化。对应我们分析的器件结构，结果表明温度3 0 0 k 到8 0 0 k 变化时引起器件的饱和漏电流和跨导的变化幅度分别为5 0 和5 8 ，但在8 0 0 k 时依然能够达到0 3 9 m a p m 饱和漏电流以及1 0 m s r a m 跨导，确定器件的零温度 系数点在1 4 v 。 ( 4 ) 对g a nm o s f e t 的交流特性进行分析，讨论器件栅长，氧化层厚，沟道 掺杂以及电极间距对截止频率的影响，结果表明在优化的器件结构下，g a n m o s f e t 器件的截止频率可以达到3 8 2 g h z ；并且在此基础上，讨论影响该器件 山东大学硕士学位论文 截止频率的关键因素是g a n 的迁移率，预测在g a n i 拘迁移率达到1 0 0 0 c m 2 v - 1 s 1 量 级，器件的截止频率可以达到1 8 0 g h z 。 关键词：g a n ，m o s f e t , 数值模拟，s e n t a u r u s ，阈值电压，饱和漏电流，界面态， 截止频率 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h eg a l l i u mn i t r i d e ( g a n ) a n di t sr e l a t e dm o s f e td e v i c eh a v eb e e na t t r a c t i n g a t t e n t i o nb e c a u s eo fi t sa b i l i t yt oo p e r a t ea th i g hp o w e r , h i g ht e m p e r a t u r e ，a n dh i g h s p e e d d e e pr e s e a r c h e so nn c h a n n e lg a nm o s f e tb e g i ns i n c e2 0 0 4 a n dt h ec r u c i a l f a c t o r sa f f e c ti t sd e v e l o p m e n ta r ed i f f i c u l t yi no b t a i n i n gp - d o p e ds u b s t r a t ea n dt h e q u a l i t yo fi n s u l a t o r g a ni n t e r f a c e t h i st h e s i sb a s i n go nt h ec o n s i d e r a t i o no fm o b i l i t y r e l a t e d 丽t hd o p i n gc o n c e n t r a t i o na n di n t e r f a c es t a t em o d e l ，d i s c u s s e st h e c h a r a c t e r i s t i c so fg a nm o s f e tu s i n gt h em e t h o do fc o m p u t e rs i m u l a t i o n b y m o d i f y i n gt h ep h y s i c a lm o d e l so fg a n m a t e r i a la n dc a l c u l a t i n gi nt h ee n v i r o n m e n to f n e wg e n e r a t i o nt c a dt o o ls e n t a u r u ss o f t w a r e ，w ec o n c l u d ea sf o l l o w s ： ( 1 ) t h em a t e r i a lp a r a m e t e r so fg a na sb a n d g a pa n dp e r m i t t i v i t yh a v eb e e n c o r r e c t e d p h y s i c a lm o d e l sa sr e c o m b i n a t i o na n di n c o m p l e t e di o n i z a t i o nh a v eb e e n a m e l i o r a t e d n e we x p r e s s i o n sf o rg a nm o b i l i t ym o d e l sh a v eb e e no b t a i n e db y c u r v e f i t t i n g ( 2 ) m o d i f i e dp h y s i c a lm o d e l sh a v eb e e np r o v e dt ob ec o r r e c tw i t hc o m p a r i s o no f d ce x p e r i m e n td a t a r e l a t i o n s h i pb e t w e e nd e v i c es t r u c t u r e sa n dd cp e r f o r m a n c e s h o w so 7 1 1 mi st h ec r u c i a lp o i n to fs h o r t - c h a n n e le f f e c t ；t h et h r e s h o l dv o l t a g ea n d o u t p u tc u r r e n tc a l lr e a c hi va n d0 7 m a r t m w ea l s oo b t a i nt h et r a n s c o n d u c t a n c e 2 6 m s m ma tv d s = 4 v ( 3 ) s i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wc o n s i s t e n c yw i t he x p e r i m e n ta th i g ht e m p e r a t u r e w h e n t e m p e r a t u r ev a r i e sf r o m3 0 0 kt o8 0 0 k , t h ed cc h a r a c t e r i s t i c so fd e v i c ew o r s e n w e c o n c l u d et h ed e c a yo fm o b i l i t ya n ds a t u r a t i o nd r i f tv e l o c i t yi st h em a i nr e a s o n w i t h t e m p e r a t u r ee l e v a t i n g ，t h es a t u r a t i o nd r a i nc u r r e n ta n dt r a n s c o n d u c t a n c ed r o p5 0 a n d5 8 r e s p e c t i v e l y h o w e v e ra t8 0 0 ks a t u r a t i o nd r a i nc u r r e n ta n dt r a n s c o n d u c t a n c e c a ne v e nr e a c h0 3 9 m a p ma n d10 m s m m ，a n dt h ez t c p o i n ti sp r e d i c t e dt ob e1 4 v ( 4 ) s m a l ls i g n a la n a l y s i so fg a nm o s f e tw i t hd i f f e r e n td e v i c es t r u c t u r e ss h o w s t h ec u t - o f ff r e q u e n c yc a l lr e a c h3 8 2 g h z t h ec r u c i a lf a c t o ro fd e v i c eh i g hf r e q u e n c y p e r f o r m a n c e i sm o b i l i t yi ng a n w i t h m o b i l i t ya sh i g h 镐1 0 0 0 c m 2 v - 1 s t h ec u t - o f f i i ! 山东大学硕士学位论文 f r e q u e n c yo fg a nm o s f e t c a r lb ep r e d i c t e dt ob e18 0 g h z k e yw o r d s ：g a n ，m o s f e t , n u m e r i cs i m u l a t i o n , s e n t a u r u s ，t h r e s h o l dv o l t a g e ， s a t u r a t i o nd r a i nc u r r e n t , i n t e r f a c es t a t e ，c u t - o f ff r e q u e n c y i v 山东大学硕士学位论文 符号表 介电常数m 陷阱电荷密度i k 电子电流密度 j p 电子费米能级 唧 晶格热容e c 价带顶能量n a 施主浓度t n 空穴寿命 电子迁移率 n 空穴浓度 e g 自由电子质量 k 金属半导体功函数差 勾 受主电离能e d 平带电压 q f 可动离子电荷q 0 t 体费米势d i t 栅源电阻 瞄 栅源电容 c g d 栅漏电极间距 k 栅长t o x 阈值电压b 截止频率 g m 静电势 净复合率 空穴电流密度 空穴费米能级 导带底能量 受主浓度 电子寿命 空穴迁移率 电子浓度 禁带宽度 热导率 结深 施主电离能 氧化层固定电荷 氧化层陷阱电荷 界面态密度 栅漏电阻 栅漏电容 栅源电极间距 氧化层厚度 饱和漏电流 跨导 v 嘶l 啦 钆民 印 p蛳kqkk k 弁 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：圣拯 日期：麴鸯! 蔓：鲨 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 蝴槲：盐新虢扭和 山东大学硕士学位论文 第一章引言 1 - 1 课题的研究背景和意义 在半导体产业的发展中，一般将s i ，g e 称为第一代半导体材料：而将g a a s ， i n p ，g a p ，l n a s ，趾舡及其三元、四元合金称为第二代半导体材料。宽禁带 ( e g 2 3 e v ) 半导体材料近十年来发展非常迅速，成为第三代半导体材料，主要包 括s i c ，z n s e ，金刚石和g a n 等。最早的g a n 材料是f l q j o h n s o n 等人【1 1 在1 9 2 8 年通过 g a 金属和n h 3 气反应得到的，这也标志着g a n 的研究开始。1 9 3 8 年，j u z a 和h a h n 尝试生长了热力学稳定的g a n 结构【2 1 。人们真正开始对g a n 的大量研究是从上世 纪6 0 年代开始的，m a r u s k a 和t i e t j e n 3 】在1 9 6 9 年首先使用化学气相淀积( c v d ) 方法 在蓝宝石上成功制备了g a n 的单晶外延膜。在早期工作中，由于受到了材料生长 质量不高，缺乏良好的衬底，薄膜中的背景电子浓度过大，以及不能形成具有良 好电学特性p 型g a n 等因素的限制，实际应用的研究进展比较缓慢。进入到8 0 年 代，分子束外延似b e ) 、金属有机物化学气相淀积( m o c v d ) 等生长技术的出现， 对g a n 材料的发展起了很大的促进作用，人们对g a n 材料的性质有了更深的了 解，g a n 也就引起了更多的注意。9 0 年代初，出现了用双气流m o c v d ( t f m o c v d ) 和等离子增强m b e 技术生长g a n ，直接促进了具有优异结晶学特性和低背景电子 浓度g a n 及合金材料的出现。 随着人们对g a n 材料的认识和工艺技术上的突破，g a n 基器件也迅猛发展起 来。在光电器件领域，1 9 7 1 年j i p a n k o v e 等人【4 】报道了世界上第一支g a n 发光二 极管。1 9 9 1 年n i c h i a 公司的n a k a m u r a 等人【5 】首先以蓝宝石为衬底，研制成掺m g 的g a n 同质结蓝光l e d s 。1 9 9 7 年，n i c h i a 公司研制成功连续工作寿命超过1 0 0 0 0 小时的蓝光l d s ，更引起了全世界的关注。在微电子器件领域，1 9 9 3 年k h a n 等制 作出g a nm e s f e t 6 】和a i g a n g a nh e m t 7 1 ，同年b y k h o v s k i 等发现了g a n 基材料 的压电理论。1 9 9 4 年，p a n k o v e 等人嘲研制了用p 型6 h s i c 做基极，n _ 型g a n 做发 射极的异质结双极晶体管( h b t ) 。 与传统的半导体材料相比，g a n 基材料具有许多优良的特性。首先，g a n 是 一种直接带隙半导体材料，其室温禁带宽度为3 4 e v ，使其在蓝光和紫外等光波 段的光电子器件领域具有很好的应用，并且相对于其它第三代半导体材料( 如 s i c ，z n s e ) ，它又具有发光效率高等优势。另外，g a n 材料具有高的热导率、高 山东大学硕士学位论文 的热稳定性、高的击穿电压、电子饱和漂移速度大和介电常数小等特点。这些使 g a n 材料在高频、大功率微电子器件领域也有很好的应用前景。表1 1 给出了室 温g a n 材料与其它半导体材料一些主要参数的对比【9 】。 材料特性 s ig a a s4 h s i cg 州 禁带宽度( e v ) 1 1 21 4 23 2 5 3 4 介电常数 1 1 81 2 89 79 击穿电( m v c m ) o 30 43 4 电子迁移率( c m w s ) 1 5 0 08 5 0 01 0 0 0 1 2 5 0 饱和漂移速度( 1 0 7c i i l s ) ( 峰值) 1123 热导率( w c mk ) 1 50 5 4 92 3 j f o m a = - e 。n ；| 畦 l1 84 0 01 6 0 0 b f o m b = 8 i - t e c 3 l1 4 65 4 8 1 5 0 7 c f o m c = 地i a v s e c 2 ( h r t v 。e c 2 ) s i l3 63 5 85 2 0 表1 1 室温下主要半导体材料的相关参数 aj o h n s o n 优值【1 0 】，该指数定义了低压晶体管的功率频率积，表明材料适合制造高 温大功率器件的程度 bb a l i g a 优值【1 1 1 ，该指数定义了功率f e t q b 的最小电流损耗，表明材料适合制造 集成功率开关的指标 c 综合性能优值，该指数表征了器件的高温高功率高频应用潜力 其中j f o m 、b f o m 、c f o m 三个指数的值越大，器件的工作性能就越好。 表1 1 表明g a n 材料在高温高频大功率器件领域具有极强的优势。以g a n 基材 料为基础的光电子器件，诸如蓝光l e d 和蓝光激光器已走向市场；但以g a n 基 微电子器件为核心的g a n 芯片目前发展还不够成熟，过去1 0 多年来g a b l 微电 子器件研究的主要代表是a i g a n g a n 异质结场效应晶体管( a i g a n g a nh f e t ) ， 随着器件功率的增大，a i g a n g a nh f e t 的栅漏电流也相应地增加，这严重影 响了g a n 芯片的功率特性和噪声特性，为了提高g a n 基电子器件的功率特性和 低噪声特性，人们把目光转向g a nm o s f e t ，由于g a nm o s f e t 具有栅绝缘层， 其栅漏电流特性优于a i g a n i g a nh f e t 的栅漏电流特性，从而g a nm o s f e t 比 2 山东大学硕士学位论文 a i g a n g a nh f e t 应具有更好的功率特性和低噪声特性。基于此，近几年来g a n m o s f e t 已成为半导体器件领域一个新的研究热点。 1 - 2g a nm o s f e t 器件的研究现状 g a nm o s f e t 器件在高温、高频、大功率器件领域有广阔的应用前景，与已 经进行大量深入研究的g a nh m e t 器件相比，该器件能够明显的降低栅极漏电 流，提高击穿电压，从而改善器件的微波功率特性，目前g a nm o s f e t 正处于研 究发展阶段。1 9 9 8 年，f r e n 等人【i2 】制造出了第一只g a nm o s f e t 器件，使用 g a 2 0 3 ( g d 2 0 3 ) 做为栅介质材料。2 0 0 0 年，j w j o h n s o n 等人【1 3 】使用s i 0 2 g d 2 0 3 做 为栅介质材料，在最高栅压7 v 的电压内表现出良好的调制效应，源漏击穿电压 达多j 8 0 v 。2 0 0 2 年，k u a n w e il e e 等【1 4 】使用液相淀积s i 0 2 做为栅介质材料，在栅 压4 v 和漏源电压2 0 v 情况下，得到跨导4 8m s r a m 和漏极电流2 5 0m a m i l l 。2 0 0 4 年，y i r o k a w a 等 ”l 以m g o 做为栅介质制造成功了增强型的g a nm o s f e t 器件， 阈值电压为6 v ，在源漏电压5 v 情况下得到最大跨导5 4 p s m m 。2 0 0 5 年，k e v i n m a t o c h a 等【1 6 】报道将阈值性能提高到2 7 v ，在3 4 v 栅极电压的情况下，导通电阻 为1 9 衄c m 2 。2 0 0 6 年，h c o n - b o kl e e 等【1 7 】报道s b m o s f e t 的阈值电压为1 6 2 v ， w h u a n g 等人【1 8 】也删t g a nm o s f e t 器件峰值场效应迁移率为1 6 7 c m 2 v s o2 0 0 7 年，1 l ( in i i y a m a 等) , , t 1 9 】报道了能在2 5 0 。c 高温下正常工作的g a nm o s f e t 器件。 虽然国内外对于g a nm o s f e t 器件的研究已经达到一定水平，但是很多问题 仍然存在。在工艺方面。g a nm o s f e t 的p 型掺杂一直还没有很好的解决。1 9 8 9 年 h a n l a a n o 等人【2 0 】发明了利用低能电子束照射的方法对生长好的g a n 样品进行处 理，获得了空穴浓度荚j 2 x 1 0 6 c m 3 的p 型材料，此后1 9 9 2 年s n a k a m u r a 等人【2 i 】使用 快速热退火方法获得了空穴浓度为3 1 0 7 c m 3 ，电阻率为2 q c m 的g a n 材料。目前， 国内主要通过调整压力、温度、m g 掺杂量等参数优化体材料掺杂效果，通过优 化生长过程的工艺参数与退火的温度等参数获得了空穴浓度为5 1 0 1 7 c i i l 一，电阻 率为2 5 q 锄的p 型g a n 材料【2 2 】【2 3 】；国外主要集中在寻找新的受主元素( 例如 b e ，z n ) ，使用新的结构( 例如超晶格结构) 、新的掺杂方法( 例如共掺杂) 等来提高p 型掺杂的效果，目前研究获得的p 型g a n 材料的空穴浓度为1 0 1 8 c m 3 到1 0 悖c m 一，电 阻率为0 2 至j 2 n c m 之间【2 4 i t 2 5 1 。在器件设计方面，对于g a nm o s f e t 器件，栅介 质材料的选择对于器件的性能有着重要的影响。近几年关于g a nm o s f e t 器件的 山东大学硕士学位论文 报道中，采用的栅介质材料主要有g a 2 0 3 ( g d 2 0 3 ) ，s i 0 2 ，m g o ，s c 2 0 3 ，a i n 2 6 】【2 7 】， s i n x t 2 8 3 0 】以及它们的复合结构等，其界面态密度都在1 0 c m 五e v j 数量级。s i 0 2 材料的界面特性比较好在l x l 0 1 1 c m 2 e v j 数量级，m g o z e 2 3 c m 之c v 4 数量级。在 计算机模拟方面，如s c n t a u r u s i 艺器件仿真工具等，使用的描述g a n 材料的参数 库并不完善，而且在模拟中使用的模型并不能代表g a n 器件的现有研究状况，因 此完善g a n 材料参数和修正器件模型对于g a nm o s f e t 器件的虚拟设计具有重 要意义；另一方面近几年的研究中，器件模拟方面的工作相对较少，h y u nc h o 等人对g a nm o s f e t 器件的击穿特性和温度特性进行了讨论【3 l 】【3 2 】，但并不完善 如对器件的交流特性分析以及影响器件性能的界面态，掺杂情况等，所以在g a n m o s f e t 器件的可行性制造设计方面还需要做很多工作。 1 - 3 本论文的工作及内容安排 本论文使用半导体器件仿真工具s e n t a u r u s 对g a nm o s f e t 器件的一些基本 特性进行了研究，这些研究包括：利用实验修正过的材料参数和模型通过计算机 模拟，研究g a nm o s f e t 器件的直流特性，阈值电压、饱和漏电流等与器件结 构的响应关系；g a nm o s f e t 器件的温度特性，阈值电压、输出曲线与温度的 响应关系：g a nm o s f e t 器件的交流特性，栅极电容、跨导特征频率与器件结 构的响应关系。主要内容分为以下几个主要部分： ( 1 ) 在s e n t a u r u s 软件环境下，对使用的g a n 材料参数和器件模型进行修正 ( 2 ) 与实验中的文献对比，分析g a nm o s f e t 的直流特性，对影响器件阈值 电压、饱和漏电流等性能指标的器件结构因素栅长、栅氧层厚、栅源栅漏电极间 距、沟道掺杂浓度以及界面态进行讨论，提出可制造性设计方案。 ( 3 ) 结合实验数据，求解热动力学模型方程，对g a nm o s f e t 器件温度特性 进行分析。 ( 4 ) 通过计算机模拟，用交流小信号模型，对g a nm o s f e t 的交流性能尤其 是截止频率进行预测，对器件设计提出优化方案。 4 山东大学硕士学位论文 参考文献 【1 】1w c j o h n s o n , j b p a r s o n s ，m 。c c r e w n i t r o g e nc o m p o u n d so fg a l l i u mi 【j 】 j p h y s c h e m ，1 9 3 2 ，3 6 ( 1 0 ) ：2 6 5 1 - 2 6 5 4 2 】r j u z a , h h a h n o nt h ec r y s t a ls t r u c t u r eo fc u 3 n ，g a n a n d i n n j z a n o r ga l l g c h e r n ，1 9 3 8 ，2 3 9 ( 3 ) ：2 8 2 - 2 8 7 【3 】h p m a r u s k a , j j t i e t j e n t h ep r e p a r a t i o na n dp r o p e r t i e so fv a p o r - d e p o s i t e d s i n g l e c r y s t a l l i n eg a n j a p p l p h y s l e t t ，19 6 9 ，l5 ( 10 ) ：3 2 7 - 3 2 9 4 】j i p a n k o v e , e a m i l l e r , j e b e r k e y h e i s e r g a ne l e c t r o l u m i n e s c e n td i o d e s 阴 r c a r e v ，1 9 7 1 ，3 2 ( 3 ) ：3 8 3 - 3 9 2 【5 】s n a k a m u r a , t m u k a i ，m s c n o h h i g h - p o w e rg a np nj u n c t i o nb l u e - l i g h t - e m i t t i n gd i o d e s 阴j p l l j a p p l p h y s ，19 91 ，3 0 ( 12 a ) ：li9 9 8 - l 2 0 01 【6 】m 八k h a n , j n k u z n i a , a r b h a t t a r a i ，e ta 1 m e t a ls e m i c o n d u c t o rf i e l de f f e c t t r a n s i s t o r b a s e do ns i n g l ec r y s t a lg a n 阴a p p l p h y s l e a ，1 9 9 3 ，6 2 ( 1 5 ) ：1 7 8 6 1 7 8 7 【7 】m a 嗵j n k u z n i a , 八b h a t t a r a i ，e ta 1 h i g l le l e c t r o nm o b i l i t yt r a n s i s t o r b a s e do nag a n - a i x g a l e nh e t e r o j u n c t i o n j a p p l p h y s l c t t ，19 9 3 ，6 3 ( 9 ) ：1 21 4 1 2 1 5 【8 j p a n k o v e ，s s c h a n g ，h c l e e ，e ta 1 h i g h - t e m p e r a t u r eg a n s i ch e t e r o - j u n c t i o nb i p o l a rt r a n s i s t o rw i t hh i g hg a i n c 】i e d mt e c h n i c a ld i g e s t s a n f r a n c i s c o ，c 八u s a19 9 4 ，9 4 ：3 8 9 - 3 9 2 【9 】y iz h o u , d a k ew a n g ，c l a u d ea h y i ，e ta 1 h i g hb r e a k d o w nv o l t a g es c h o t t k y r e c t i f i e r f a b r i c a t e do i lb u l kn - g a ns u b s t r a t e j s o l i d s t a t ee l e c t r o n i c s ，2 0 0 6 ， 5 0 ( 11 ) ：1 7 4 4 1 7 4 7 【l0 】e 0 j o h n s o n p h y s i c a ll i m i t a t i o n so nf r e q u e n c ya n dp o w e rp a r a m e t e r s o f t r a n s i s t o r s j r c ar e v ，19 6 5 ，2 6 ( 2 ) ：16 3 - 1 7 7 【11 】b j b a l i g a p o w e rs e m i c o n d u c t o rd e v i c ef i g u r eo fm e r i tf o rh i g h f r e q u e n c y a p p l i c a t i o n s j i e e ee l e c t r o nd e v i c el e t e r s ，1 9 8 9 ，1 0 ( 1 0 ) ：4 5 5 - 4 5 7 。 【12 】er e n , m h o n g ，s n gc h u , e ta 1 e f f e c to ft e m p e r a t u r eo ng a 2 0 s ( g d 2 0 s ) g a nm e t a l - - o x i d e - - s e m i c o n d u c t o rf i e l d e f f e c tt r a n s i s t o r s j a p p l p h y s l e t t ，19 9 8 ， 7 3 ( 2 6 ) ：3 8 9 3 3 8 9 5 山东大学硕士学位论文 13 】j w j o h n s o n , b l u o ，r e nf ，e ta i g d 2 0 3 c 渊m e t a l - o x i d e s e m i c o n d u c t o r f i e l d - e f f e c tt r a n s i s t o r a p p la h y sl e t t ，2 0 0 0 ，7 7 ( 2 0 ) ：3 2 3 0 3 2 3 2 【l4 】kw l e e ，d w c h o w ，h r w u , e ta 1 g a b m o s f e tw i t hl i q u i dp h a s e d e p o s i t e do x i d eg a t e j e l e c t r o n l e t t 2 0 0 2 ，3 8 ( 15 ) ：8 2 9 8 3 0 【15 】y i r o k a w a , y n a k a n o ，m i s h i k o ，e ta 1 m g o p c r a ne n h a n c e m e n tm o d e m e t a l o x i d es e m i c o n d u c t o rf i e l d - e f f e c tt r a m i a o r s a p p l a h y s l e t t ，2 0 0 4 ， 8 4 ( 1 5 ) ：2 9 1 9 2 9 2 1 【16 】k e v i nm a t o e h a , t p c h o w ，r j g u 俩a n n h i g h v o l t a g en o r m a l l yo f fg a n m o s f e t so ns a p p h i r es u b s t r a t e s e l e c t r o nd e v i c e s ，2 0 0 5 ，5 2 ( 1 ) ：6 10 【17 】h e o n b o kl e e ，h y u n - i c kg h o ，y o u n g - h ob a e , e ta 1 an o r m a l l yo f fg a n n - m o s f e tw i t hs c h o t t k y - b a r r i e rs o u r c ea n dd r a i no nas i a u t o - d o p e d p - g a n s i j i e e ee l e c t r o nd e v i c el e t t e r s ，2 0 0 6 ，2 7 ( 2 ) ：8 1 - 8 3 18 】w h u a n g ，t k h a n , a n dt p c h o w e n h a n c e m e n t - m o d en c h a n n e lg a n m o s f e t so npa n d n g a n s a p p h i r es u b s t r a t e s e l e c t r o nd e v i c el e t t e r s ， 2 0 0 6 ，2 7 ( 10 ) ：7 9 6 7 9 8 【19 】y u k in i i y a m a , h i r o s h ik a m b a y a s h i ，s h i n y ao o t o m o ，e ta 1 2 5 0o co p e r a t i o n n o r m a l l y - o f fg a nm o s f e t s s o l i d - s t a t ee l e c t r o n i c s ，2 0 0 7 ，51 ( 5 ) ：7 8 4 - 7 8 7 【2 0 】a m a n oh ，k i t om ，h i r a m a t s u ke ta 1 p - t y p ec o n d u c t i o ni nm g - d o p e dg a n t r e a t e dw i 也l o w e n e r g ye l e c t r o nb e a mi r r a d i a t i o n ( l e e b i ) j p nja p p l p h y s ，1 9 8 9 ，2 8 ( 1 2 ) ：l 2 11 2 l 2 1 1 4 【21 】n a k a m u r as ，m u k a it ，s e n o hm ，e ta 1 t h e r m a lh n n e d i n ge f f e c t so np t y p e m g d o p e dg a nf i l m s j j p nja p p lp h y s ，1 9 9 2 ，3i ( 2 b ) ：l 1 3 9 - l 1 4 2 2 2 】冉军学，王晓亮，胡国新，等m o c v d 生长m g 掺杂g a n 的退火研究【j 】半导 体学报，2 0 0 5 ，2 6 ( 3 ) ：4 9 4 4 9 7 【2 3 】金瑞琴，朱建军，赵德刚，等p 型g a n 的掺杂研究 j 】半导体学报，2 0 0 5 ，2 6 ( 3 ) ： 5 0 8 51 2 【2 4 k o z o d o yp ，m o n i c ah a n s e n ，s t e v e np d e n b a a r s ，e ta 1 e n h a n c e dm gd o p i n g e f f i c i e n c yi na l o 2 g a o 8 n g a ns u p e r l a t t i c e s j a p p l p h y s l e t t ，1 9 9 9 ，7 4 ( 2 4 ) ： 3 6 8 1 - 3 6 8 3 【2 5 】m z k a u s e r , a o s i n s k y ，a m d a b i r a n , e ta 1 e n h a n c e dv e r t i c a lt r a n s p o r ti n 6 山东大学硕士学位论文 p t y p ea i g a n g a ns u p e r l a t t i c e s j a p p l p h y s l e t t ，2 0 0 4 ，8 5 ( 2 2 ) ：5 2 7 5 5 2 7 7 2 6 】x h u , a k o u d y m o v ，g s i m i n ，e ta 1 s i 3 n 4 a i g a n g a n - m e t a l i n s u l a t o r - s e m i c o n d u c t o rh e t e r o s t r u c t u r ef i e l d - - e f f e c tt r a n s i s t o r s j a p p l p h y s l e t t ，2 0 0 1 ， 7 9 ( 17 ) ：2 8 3 2 - 2 8 3 5 2 7 】p e a r t o ns j ，r e nf ，z h a n ga p ，e ta 1 f a b r i c a t i o na n dp e r f o r m a n c eo f g a n e l e c t r o n i cd e v i c e s j m a t e r s c i e n g r 2 0 0 0 , 3 0 ( 3 - 6 ) ：5 5 - 212 2 8 】b i n a f is t e v e nc ，d o v e r s p i k ek ，k e l n e rg ，e ta 1 g a nf e t sf o rm i c r o w a v ea n d h i g h - t e m p e r a t u r ea p p l i c a t i o n s j s o l i d - s t a t ee l e c t r o n i c s ，19 9 7 ，41 ( 2 ) ：17 7 18 0 【2 9 】a r u l k u m a r a ns ，e g a w at ，i s h i k a w ah ，e ta 1 i n v e s t i g a t i o n so fs i 0 2 n g a na n d s i 3 n v n - g a ni n s u l a t o r - s e m i c o n d u c t o ri n t e r f a c e sw i t hl o wi n t e r f a c es t a t e d c n s i t y j _ 】a p p l p h y s l e t t ，1 9 9 8 ，7 3 ( 6 ) ：8 0 9 - 8 11 3 0 】y i r o k a w