GaN缓冲层和界面层减薄对金刚石基GaN电子器件热学与电学性能的影响

1：实验设计与方法选择：

制备并表征了两组具有不同缓冲层厚度（354纳米和700纳米）及界面层厚度（17纳米和36纳米）的金刚石基氮化镓器件。采用光致发光热成像技术进行温度测量，使用有限元模拟软件（ANSYS）进行热分析。通过直流与脉冲IV测试评估电学性能。

2：样品选择与数据来源：

器件源自两片采用文献11所述工艺制备的四英寸金刚石基氮化镓晶圆，研究对象为具有标准欧姆接触与肖特基接触的单指器件。

3：实验设备与材料清单：

用于光致发光测量的氦镉激光源（325纳米）、有限元模拟软件ANSYS、脉冲发生器（脉宽200纳秒，频率1千赫兹）用于脉冲IV测试。

4：实验流程与操作步骤：

通过光致发光测量确定距栅极边缘2微米处氮化镓沟道表面温度。将温度测量值外推至零激光功率以消除激光加热影响。在无应力、栅极应力及栅极+漏极应力条件下进行直流与脉冲IV测试。通过有限元模拟与实验数据拟合确定热边界电阻。

5：数据分析方法：

采用修正Varshni方程进行光致发光温度测定。使用含温度依赖性热导率的有限元模拟进行热分析。通过IV曲线分析评估陷阱效应与热非线性特性。