AlGaN/GaN HEMT器件击穿特性的数值模拟研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氮化镓（gan）高电子迁移率晶体管（hemt）作为一种宽禁带半导体器件，具有高频、高效、高功率、耐高温等优异特性，在雷达、通信、电力电子等领域展现出巨大应用潜力。

然而，algan/ganhemt器件的击穿电压相对较低，严重制约了其在高压、大功率应用场景下的性能发挥。

深入研究algan/ganhemt器件的击穿特性，并提出有效的解决方案来提高器件的击穿电压，对于推动ganhemt器件在高功率领域的应用具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

algan/ganhemt器件击穿特性的研究一直是国内外学术界和工业界关注的焦点。

近年来，研究者们在器件结构设计、材料生长工艺、钝化技术等方面取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将以algan/ganhemt器件为研究对象，利用数值模拟方法，深入研究其击穿特性，并提出相应的优化方案。

1. 主要内容

1.构建algan/ganhemt器件的二维物理模型，并确定模型参数。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法。

首先，通过查阅文献和参考相关书籍，系统地学习algan/ganhemt器件的基本原理、结构特点以及击穿机制等方面的知识，为后续的研究工作奠定理论基础。

其次，利用专业的tcad仿真软件（如silvacoatlas、sentaurustcad等），建立algan/ganhemt器件的二维物理模型。

5. 研究的创新点

本研究将在以下几个方面进行创新：1.构建更加精确的algan/ganhemt器件物理模型，考虑更多因素的影响，例如栅结构、钝化层、欧姆接触等，以提高仿真结果的准确性。

2.结合多种数值模拟方法，例如有限元法、有限差分法、蒙特卡洛方法等，对器件的击穿特性进行全面的分析。

3.提出新的器件结构优化方案，例如采用新型的栅结构、优化钝化层设计、改进欧姆接触工艺等，以提高algan/ganhemt器件的击穿电压。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 黄凯. 氮化镓hemt器件击穿机理研究[d]. 西安:西安电子科技大学,2019.

[2] 王宇. algan/gan hemt器件击穿特性研究[d]. 南京:南京邮电大学,2021.

[3] 孙洪兵,郝跃,陆锦,等. 氮化镓功率器件的最新研究进展[j]. 微电子学,2017,47(04):453-460.