一种改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法技术

本发明专利技术涉及一种改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法，属于第三代半导体材料技术领域，该方法包括以下步骤：S1、准备多个待辐照实验的GaN HEMT并分组；S2、将GaN HEMT固定在中能质子辐照终端的样品平台上；S3、对各组GaN HEMT依次开展辐照实验，对每组仅改变一个辐照参数；然后对辐照后的GaN HEMT进行电学性能综合测试，从而获得中能质子辐照参数与GaN HEMT电学参数间的相互依赖关系，根据所述关系确定改善GaN HEMT电学性能的最佳中能质子辐照参数组；S4、以最佳中能质子辐照参数组为固定参数，进行GaN HEMT的大批量辐照；S5、利用功率器件专用测试设备进行性能测试，筛选出性能得到改善且一致性满足要求的器件。本发明专利技术提供的方法能够获得综合性能更加突出的GaN HEMT器件。HEMT器件。HEMT器件。

【技术实现步骤摘要】
一种改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法


[0001]本专利技术属于第三代半导体材料
，具体为一种改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法。

技术介绍

[0002]第三代半导体材料与传统半导体材料硅(Si)相比，它们的禁带宽度要大得多，因此，第三代半导体材料也被广泛地称为宽禁带半导体材料。氮化镓(GaN)作为一种重要的第三代半导体材料，具有击穿电场高、电子饱和速度大、工作温度高和抗辐照能力强等优点，可用于制作耐高温抗辐照的高频大功率电子器件。因此，GaN基半导体器件的相关研究工作越来越受到国内外研究人员的关注。
[0003]早在1928年，Johason等人就通过氢化物气相外延(HVPE)技术成功合成了GaN晶体，它是一种III
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V族化合物半导体材料。通常情况下，GaN为六方纤锌矿结构晶体。1969年，Maruska和Tietjen利用HVPE技术首次在蓝宝石衬底上外延生长GaN薄膜。早期的GaN因为制备工艺不够完善，所以导致GaN晶体中存在着不少缺陷，进而使得GaN没有在半导体领域得到广泛应用。直到20世纪9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法，基于一种100MeV强流质子回旋加速器的中能质子辐照终端实施，所述方法包括以下步骤：S1、准备多个待辐照实验的GaN HEMT，并根据中能质子辐照参数的数量进行分组；S2、将待辐照实验的GaN HEMT固定在所述中能质子辐照终端的样品平台上；S3、对各组GaN HEMT依次开展中能质子辐照实验，对每组GaN HEMT仅改变一个中能质子辐照参数；然后对辐照后的GaN HEMT进行电学性能综合测试，从而获得中能质子辐照参数与GaN HEMT电学参数间的相互依赖关系，根据所述关系确定改善GaN HEMT电学性能的最佳中能质子辐照参数组；S4、以所述最佳中能质子辐照参数组为固定参数，进行GaN HEMT的大批量辐照；S5、完成大批量GaN HEMT的中能质子辐照后，利用功率器件专用测试设备对GaN HEMT的电学性能进行性能测试，筛选出性能得到改善且一致性满足要求的器件。2.根据权利要求1所述的改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法，其特征在于，所述中能质子辐照终端包括100MeV强流质子回旋加速器、质子聚焦扩束系统、质子降能系统、质子束流诊断系统、质子束流监督系统和样品辐照平台控制系统，所述终端能够提供能量从30MeV到90MeV，束斑面积覆盖从2cm
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2cm到30cm
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30cm的中能质子。3.根据权利要求1所述的改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法，其特征在于，所述GaN HEMT为GaN HEMT成品器件或未进行分割封装的GaN HEMT晶圆片。4.根据权利要求1
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3任一项所述的改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法，其特征在于，步骤S1中每组GaN HEMT的数量≥3个。5.根据权利要求4所述的改善氮化镓高电子迁移率晶体管性能的方法，其特征在于，步骤S2中根据GaN HEMT器件完工程度的不同，确定辐照实验时样品的摆放布置方式，具体为：当GaN HEMT为未进行分割封装的晶圆片时，将每一组晶圆片固定在一个用于提...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峥，郭刚，陈启明，赵树勇，刘翠翠，孙浩瀚，刘建成，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：