1. 研究目的与意义
氮化镓是第三代半导体之一，是近年来光电子材料领域研究的极其热门的一项课题。它在大功率、高频、高温、蓝光激光器和紫外探测器等技术方面都有着极其广阔的应用前景，同样也是最具有潜力的高温高频半导体材料。因为其禁带宽度大、击穿场强高、热导率大、抗辐射能力强、化学性质稳定和功率密度高等优点，在军事应用领域具有巨大前景。为了进一步去降低成本与提高功率，GaN器件的衬底在碳化硅的基础上发展出硅和金刚石两种新材料，分别应用于不同领域。硅基主要面向低功率与成本敏感，金刚石基则以继续提升GaN器件功率性能为目标。[1]
中国科学院知识创新工程重点项目——氮化镓基KGCX2-SW-115激光器已通过专家验收。氮化镓基半导体材料是由硅和氮化镓制成的下一代半导体材料，被称为第三代半导体材料。它具有宽的带隙，优修的物理性能和化学性能，广泛应用于光电子领域。具有广阔的应用前景和搜索价值。由氮氧化物基半导体材料制成的氧化物基激光器在国防安全、光学信息存储、彩色激光显示、激光打印、大气环境探测、水下通信和双色激光探测等领域具有重要的应用价值。
由中国科学院半导体研究所研究员曾依平领导，采用国家863计划和中国科学院创新计划资助的自主研发的HVPE氮化物生长系统，利用磁控溅射法在m面蓝宝石上培养一层薄的ZnO缓冲层，然后进行表晶生长，获得高密度的非极性薄膜。适用于发光二极管、发光二极管等氮化物发光器件衬底材料的开发。同时对比实验表明，细小的ZnO在非极性GaN的形成中起着重要的作用，产生了没有ZnO缓冲层的m面蓝宝石只能够得到半极性的 GaN材料。
2. 研究内容与预期目标
本课题主要研究蓝宝石基GaN HEMT器件中隔离结构的制作原理及隔离工艺的多种实现方法，在其中研究得出最优的隔离工艺方法。研究掌握离子注入隔离的基本原理、表征方法和隔离漏电对器件的影响分析，相同注入离子、不同注入条件对隔离漏电的影响，根据系统研究从中获得较优的隔离注入条件。最后，为了提升工艺的兼容性，研究不同温度对隔离漏电的影响，为实现低漏电、高击穿的GaN HEMT器件奠定基础，详细研究不同退火温度对隔离漏电的影响，研究不同离子在不同退火温度下的热稳定性，探究离子注入隔离的兼容性问题及最优的退火温度以达到器件最好性能。
3. 研究方法与步骤
方法：
1.文献研究法：通过图书馆、互联网、电子资源数据库等途径查阅大量文献，理解GaN HEMT器件中离子注入隔离的基本原理、表征方法和隔离漏电对器件的影响分析等相关知识，理清GaN HEM器件的发展脉络及研究现状，学习模拟电子技术有关理论知识，获取离子注入GaN HEMT器件及电应力可靠性等相关研究信息，为设计研究不同退火温度对隔离漏电的影响，研究不同离子在不同退火温度下的热稳定性，探究离子注入隔离的兼容性问题提供思路和参照。
2.实验研究法：不同参数下GaN基HEMT器件性能，分析GaN基HEMT器件参数指标及其对器件电学特性、热特性影响详细研究不同退火温度对隔离漏电的影响，不同离子在不同退火温度下的热稳定性，离子注入隔离的兼容性问题。
4. 参考文献
[1]国外氮化镓器件发展现状研究
[2]氮化镓的最新研究成果
[3]我国 GaN器件核应用研究取得系列成果
5. 工作计划
（1）2021.1.10-2022.3.01文献调研，图书馆查阅资料，完成开题报告，完成外文资料的翻译；
（2）2021.3.01-2022.4.15实验系统研究HEMT器件的电学性能，测试相关电学参数；
（3）2021.4.16-2022.4.30总结并整理实验数据，进行优化实验；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
