氮化物半导体技术——功率电子和光电子器件

本书对从事第三代宽禁带与超宽禁带半导体技术研究的学者、研究人员和高校学生提供有益的帮助，并提供新的思路和探索科学问题的方法，共同推动第三代宽禁带与超宽禁带半导体技术的发展。

近年来，以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等宽禁带半导体化合物为代表的第三代半导体材料引发全球瞩目。这些第三代半导体具备耐高温、耐高压、高频率、大功率等优势，研究和利用这些半导体是助力社会节能减排并实现“双碳”目标的重要发展方向。
本书概述了氮化物半导体及其在功率电子和光电子器件中的应用，解释了这些材料的物理特性及其生长方法，详细讨论了它们在高电子迁移率晶体管、垂直型功率器件、发光二极管、激光二极管和垂直腔面发射激光器中的应用。本书进一步研究了这些材料的可靠性问题，并提出了将它们与2D材料结合用于新型高频和高功率器件的前景。
本书具有较好的指导性和借鉴性，可作为功率电子和光电子器件领域研究人员和工程人员的参考用书。

序
原书前言
原书致谢
第1章氮化镓材料的性能及应用
1.1历史背景
1.2氮化物的基本性质
1.2.1微观结构及相关问题
1.2.2光学性质
1.2.3电学性质
1.2.4AlGaN/GaN异质结构中的二维电子气（2DEG）
1.3GaN基材料的应用
1.3.1光电子器件
1.3.2功率电子器件和高频电子器件
1.4总结
致谢
参考文献
第2章GaN基材料：衬底、金属有机物气相外延和量子阱
2.1引言
2.2块体GaN生长
2.2.1氢化物气相外延（HVPE）
2.2.2钠助溶剂生长法
2.2.3氨热生长
2.3金属有机物气相外延生长
2.3.1氮化物MOVPE基础知识
2.3.2异质衬底上外延
2.3.3通过ELOG、FACELO等方法减少缺陷
2.3.4原位ELOG沉积SiN
2.3.5氮化物掺杂
2.3.6其他二元和三元氮化物生长
2.4InGaN量子阱的生长及分解
2.4.1InGaN量子阱在极化、非极化以及半极化GaN衬底
上的生长
2.4.2铟含量分布波动的原因
2.4.3InGaN量子阱的均质化
2.4.4量子阱的分解
2.5总结
致谢
参考文献
第3章毫米波用GaN基HEMT
3.1引言
3.2GaN毫米波器件的主要应用
3.2.1高功率应用
3.2.2宽带放大器
3.2.35G
3.3用于毫米波的GaN材料应用设计
3.3.1与其他射频器件的材料性能对比
3.3.2射频器件中的特殊材料
3.4毫米波GaN器件的设计与制造
3.4.1各种GaN器件关键工艺步骤
3.4.2优选的毫米波GaN晶体管
3.5MMIC功率放大器概述
3.5.1基于Ⅲ-N器件的MMIC技术
3.5.2从Ka波段到D波段频率的MMIC示例
3.6总结
参考文献
第4章常关型GaN HEMT技术
4.1引言
4.1.1AlGaN/GaN HEMT阈值电压
4.2GaN HEMT“共源-共栅”结构
4.3“真正的”常关型HEMT技术
4.3.1凹栅HEMT
4.3.2氟技术HEMT
4.3.3凹栅混合MIS HEMT
4.3.4p型GaN栅HEMT
4.4其他方法
4.5总结
致谢
参考文献
第5章垂直型GaN功率器件
5.1引言
5.2用于功率转换的垂直型GaN器件
5.3垂直型GaN晶体管
5.3.1电流孔径垂直电子晶体管（CAVET）
5.3.2垂直型GaN MOSFET
5.4GaN高压二极管
5.5GaN p-n二极管雪崩电致发光
5.6GaN的碰撞电离系数
5.7总结
致谢
参考文献
第6章GaN电子器件可靠性
6.1引言
6.1.1GaN HEMT的可靠性测试和失效分析
6.2射频应用中GaN HEMT的可靠性
6.2.1AlGaN/GaN HEMT
6.2.2InAlN/GaN HEMT
6.2.3射频GaN HEMT中的热问题
6.3GaN功率开关器件的可靠性和鲁棒性
6.3.1掺碳GaN缓冲层中的寄生效应
6.3.2p型GaN开关HEMT中的栅极退化
6.3.3GaN MIS HEMT中阈值电压不稳定性
6.4总结
致谢
参考文献
……