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《氮化鎵功率器件·材料應用及可靠性》，[意] 馬特奧·梅內吉尼（Matteo Meneghini） 等 著，出版社： 機械工業出版社。

機械工業出版社成立於1950年，是建國後國家設立的第一家科技出版社，前身為科學技術出版社，1952年更名為機械工業出版社[1]。機械工業出版社（以下簡稱機工社）由機械工業信息研究院作為主辦單位，目前隸屬於國務院國資委[2]。

內容簡介

本書重點討論了與氮化鎵（GaN）器件相關的內容，共分15章，每一章都圍繞不同的主題進行論述，涵蓋GaN材料、與CMOS工藝兼容的GaN工藝、不同的GaN器件設計、GaN器件的建模、GaN器件的可靠性表徵以及GaN器件的應用。本書的特點是每一章都由全球不同的從事GaN研究機構的專家撰寫，引用了大量的代表新成果的文獻，適合於從事GaN技術研究的科研人員、企業研發人員，以及工程師閱讀，也可作為微電子及相關專業的高年級本科生、研究生和教師的參考用書。

目錄

原書前言

第1章GaN的特性及優點1

1.1總體背景1

1.2GaN材料2

1.3極化效應5

1.4GaN基FET8

1.5天然超級結(NSJ)結構10

1.6導通電阻和擊穿電壓13

1.7低壓器件14

1.8高壓器件18

1.9GaN垂直功率器件的未來研究21

參考文獻22

第2章襯底和材料24

2.1襯底概述25

2.2金屬有機化學氣相沉積26

2.2.1半絕緣(S.I.)的(Al,Ga)N層的製造28

2.2.2n型和p型摻雜29

2.2.3AlGaN/GaN異質結構30

2.3陷阱和色散31

2.4橫向功率開關器件外延結構的製備31

2.4.1硅襯底上電流阻斷層的沉積32

2.4.2碳化硅襯底上電流阻斷層的沉積33

2.4.3藍寶石襯底上電流阻斷層的沉積33

2.4.4柵控層生長35

2.5垂直器件35

2.6展望39

2.6.1InAlN和AlInGaN墊座層39

2.6.2基於非c面GaN的器件40

參考文獻41

第3章Si上GaN CMOS兼容工藝47

3.1Si上GaN外延47

3.2Si上GaN無Au工藝49

3.3無Au歐姆接觸54

3.3.1AlGaN勢壘層凹槽55

3.3.2歐姆合金優化55

3.3.3Ti/Al比56

3.3.4歐姆金屬堆疊底部的Si層57

3.4Ga污染問題58

3.5結論61

參考文獻61

第4章橫向GaN器件的功率應用（從kHz到GHz）62

4.1簡介62

4.2AlGaN/GaN HEMT的歷史62

4.3色散的處理64

4.4用於毫米波的GaN66

4.5N極性GaN發展的歷史回顧69

4.6電力電子中GaN的應用77

4.7結論83

參考文獻83

第5章垂直GaN技術——材料、器件和應用91

5.1引言91

5.2器件拓撲93

5.2.1垂直器件與橫向器件的比較93

5.3CAVET的演變95

5.4CAVET設計97

5.4.1器件成功運行所需的關鍵部分的討論97

5.5CAVET的關鍵組成部分99

5.5.1電流阻斷層103

5.5.2性能和成本105

5.6體GaN襯底的作用106

5.7RF應用的CAVET107

5.8結論107

參考文獻108

第6章GaN基納米線晶體管110

6.1簡介110

6.1.1自下而上的納米線器件：GaN納米線場效應晶體管111

6.1.2自上而下的納米線器件113

6.2三柵GaN功率MISFET114

6.2.1三柵GaN功率晶體管的其他考慮116

6.3用於RF應用的納米線：增加gm的線性度120

6.4納米結構的GaN肖特基勢壘二極管122

6.4.1GaN SBD的納米結構陽極123

6.5結論126

參考文獻127

第7章深能級表徵：電學和光學方法130

7.1簡介130

7.2DLTS和DLOS基礎131

7.2.1C-DLTS132

7.2.2C-DLOS133

7.2.3C-DLTS和C-DLOS對HEMT的適用性134

7.2.4I-DLTS和I-DLOS135

7.3DLTS和DLOS在GaN HEMT中的應用137

7.3.1利用填充脈衝對陷阱進行空間定位137

7.3.2利用測量偏差對陷阱進行空間定位140

7.3.3測量空間局限性的陷阱的其他方法142

7.4結論143

參考文獻144

第8章GaN HEMT的建模：從器件級仿真到虛擬原型146

8.1簡介146

8.2器件級仿真148

8.2.1脈衝模式行為149

8.3非優化的緩衝技術150

8.4優化的緩衝層工藝154

8.4.1AC電容155

8.4.2關斷態擊穿157

8.5Spice模型開發和校準159

8.6應用板的特性和仿真161

8.6.1正常關斷pGaN晶體管163

8.6.2正常開啟HEMT：共源共柵設計165

8.7結論170

參考文獻171

第9章GaN基HEMT中限制性能的陷阱：從固有缺陷到常見雜質173

9.1表面相關的俘獲177

9.2Fe摻雜的影響179

9.2.1深能級E2的特性及Fe摻雜的影響180

9.2.2E2陷阱的起源182

9.2.3電應力對俘獲機制的影響183

9.3C摻雜的影響185

9.4金屬絕緣體半導體高電子遷移率晶體管(MIS-HEMT)的俘獲機制193

9.4.1正柵極偏壓引起的俘獲193

9.4.2快俘獲和慢俘獲機理分析195

9.4.3提高俘獲效應的材料和沉積技術196

參考文獻199

第10章硅上共源共柵GaNHEMT：結構、性能、製造和可靠性209

10.1共源共柵GaN HEMT的動機和結構209

10.2共源共柵GaN HEMT的功能和優點210

10.3共源共柵GaN HEMT的關鍵應用和性能優勢211

10.3.1無二極管半橋結構211

10.3.2柵極驅動的考慮212

10.4市場上的產品213

10.5應用和主要性能優勢214

10.5.1圖騰柱功率因數校正（PFC）電路214

10.5.2PV逆變器215

10.5.3帶GaN AC-DC PFC和全橋諧振開關LLC DC-DC變換器的一體式電源216

10.6共源共柵GaN HEMT的認證和可靠性217

10.6.1JEDEC認證218

10.6.2擴展的認證/可靠性測試218

10.6.3工作和本徵壽命測試219

10.7卓越製造221

10.8單片上的E模式GaN222

10.9未來展望223

10.9.1下一代產品223

10.9.2知識產權考慮223

10.9.3小結223

參考文獻224

第11章柵注入晶體管：E模式工作和電導率調製225

11.1GIT的工作原理225

11.2GIT的DC和開關性能228

11.3關於GIT可靠性的最新研究231

11.4GIT在實際開關系統中的應用234

11.5面向未來電力電子的先進GIT技術237

11.6結論240

參考文獻240

第12章氟注入E模式晶體管242

12.1簡介：III-氮化物異質結構中的氟：Vth魯棒性控制242

12.2氟注入的物理機制243

12.2.1F等離子體離子注入的原子模型243

12.2.2AlGaN/GaN異質結構中F離子的穩定性245

12.2.3F離子周圍的電子結合能247

12.3F離子注入E模式GaNMIS—HEMT249

12.3.1GaN MIS—HEMT249

12.3.2帶有部分凹槽的F離子注入勢壘層的GaNMIS—HEMT252

12.3.3GaN智能功率芯片255

12.4結論259

參考文獻260

第13章GaN高壓功率晶體管的漂移效應262

13.1簡介262

13.2漂移效應及其物理機制262

13.2.1概述262

13.2.2基本物理理解263

13.2.3對器件工作條件的依賴性265

13.3GaN功率開關晶體管中的漂移現象266

13.3.1導通態下的動態電阻（Ron_dyn）266

13.3.2閾值電壓偏移273

13.3.3Kink效應275

13.4技術對策276

13.4.1優化的外延緩衝層設計276

13.4.2減小關鍵器件區域的電場277

參考文獻279

第14章額定電壓650V的GaN功率器件的可靠性問題283

14.1簡介283

14.2無Au歐姆接觸的可靠性283

14.2.1歐姆接觸可靠性簡介283

14.2.2無Au歐姆接觸件的加工284

14.2.3應力和測量順序284

14.2.4無Au歐姆接觸的可靠性評估286

14.2.5結論290

14.3MIS—HEMT柵極介質的可靠性292

14.3.1簡介292

14.3.2實驗292

14.3.3正向偏置條件下對泄漏電流的分析294

14.3.4反向偏壓條件下對泄漏電流的分析295

14.3.5體SiN缺陷態分析297

14.3.6TDDB研究298

14.3.7結論299

14.4緩衝層堆疊可靠性——關斷態高壓漏極應力300

14.4.1簡介300

14.4.2電流傳導機制301

14.4.3高溫反向偏置302

14.4.4高壓關斷態漏極應力303

14.4.5結論303

參考文獻304

第15章GaN晶體管的開關特性：系統級問題307

15.1E模式和共源共柵GaN的開關特性307

15.1.1開關損耗機制307

15.1.2封裝影響309

15.1.3硬開關與軟開關的比較312

15.2共源共柵GaN的特殊問題313

15.2.1封裝對柵極擊穿的影響313

15.2.2電容失配的影響314

15.3GaN器件的柵極驅動器設計319

15.3.1di/dt問題319

15.3.2dv/dt問題320

15.4系統級影響322

15.4.13D集成的負載點變換器322

15.4.2隔離的DC—DC變換器324

15.4.3MHz級圖騰柱PFC整流器327

15.4.4高密度插牆式適配器328

15.5結論331

參考文獻331

參考文獻

  1. ↑ 中國十大出版社-出版社品牌排行榜，買購網
  2. ↑ 企業簡介，機械工業出版社
取自 "https://pediainside.com/index.php?title=氮化镓功率器件·材料应用及可靠性&oldid=5956756"