AlGaN/GaN HEMT空气桥技术研究
论文摘要
随着AlGaN/GaN HEMT朝着高频、大功率的方向不断发展,采用空气桥实现独立源端或漏端的互连,具有低寄生电容、方便制备、高可靠性等优点,越来越体现出其重要性。本文首先从空气桥的相关理论入手,分析得出一种便于制备、结构强度高的拱形结构空气桥;然后,利用不同性质的光刻胶组成的复合胶结构,通过低温烘烤,很方便的制备出比所涂胶层厚出约60%的拱形牺牲层,该牺牲层对桥下金属有极强的保护作用;接着,再采用无毒电镀液电镀加厚空气桥。试验摸索出电镀经验公式,根据所需金属质量的要求,利用公式能很方便的计算出所需要的电镀条件;最后,利用该空气桥工艺制备AlGaN/GaN HEMT多栅器件,分析其可靠性,发现空气桥的最高工作温度约为500℃。研究发现,主要是电镀过程中加大欧姆接触中Al和Au合金中的Au比例,当Au比例达到一定程度,导致合金熔点的降低。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 GaN 材料与其异质结的微波优势1.1.1 GaN 材料的介绍1.1.2 AlGaN/GaN 异质结微波功率的优势1.2 AlGaN/GaN 微波器件的研究进展1.2.1 国际上AlGaN/GaN 微波器件的发展历程1.2.2 国际上AlGaN/GaN 微波器件的新进展1.2.3 国内GaN 的研究情况1.3 本文的研究意义以及工作安排1.3.1 本文的研究意义1.3.2 本文的工作安排第二章 空气桥的理论分析2.1 平板电容分析2.1.1 真空平行板电容器2.1.2 均匀电介质平行板电容器2.2 AlGaN/GaN HEMT 截止频率和最高振荡频率2.3 空气桥的受力分析2.3.1 平板结构空气桥受力分析2.3.2 拱形结构空气桥受力分析2.4 本章小结第三章 拱形空气桥的制作3.1 制作空气桥关键步骤介绍3.1.1 旋涂的光刻胶与光刻3.1.2 起镀层的沉积和电镀3.1.3 腐蚀工艺3.2 改进的空气桥制造方法介绍3.2.1 AlGaN/GaN HEMT 拱形牺牲层的制作3.2.2 AlGaN/GaN HEMT 起镀层的沉积和电镀区域的定义3.2.3 AlGaN/GaN HEMT 的电镀3.2.4 AlGaN/GaN HEMT 掩膜层、起镀层、牺牲层的除去3.3 本章小结第四章 AlGaN/GaN HEMT 多栅器件的制造与分析4.1 AlGaN/GaN HEMT 多栅器件的制造4.1.1 AlGaN/GaN HEMT 多栅器件关键工艺4.1.2 AlGaN/GaN HEMT 多栅器件的材料参数和工艺流程4.2 AlGaN/GaN HEMT 多栅器件特性4.2.1 直流特性和频率特性介绍4.2.2 器件特性参数的测量4.3 AlGaN/GaN HEMT 多栅器件空气桥测试与分析4.4 本章小结第五章 结束语致谢参考文献作者攻读硕士期间的研究成果和参加的科研项目
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