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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种GaNHEMT器件辐照效应的分析方法，该方法从二维电子气浓度和异质结界面态密度两个方向出发分别分析了器件电学特性退化情况，包括极化电荷，栅漏、栅源间隔区表面态和AlGaN势垒层陷阱电荷，基于已建立的辐照损伤数值模型，采用时域谱元法数值求解GaNHEMT器件在太空辐照下的漏极电流和器件阈值电压。本发明对GaNHEMT器件抗辐照加固研究具有重要的现实意义。

主权项：1.一种GaNHEMT器件辐照效应的分析方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一：采用曲六面体对GaNHEMT器件模型进行剖分，得到模型的结构网格信息，包括六面体的单元编号和节点物理坐标；步骤二：基于网格，引入辐照引起的电子空穴对产生复合项，建立包含电子连续性方程、空穴连续性方程和泊松方程的GaNHEMT器件辐照效应模型方程组并归一化，并设计GaNHEMT器件辐照效应模型的边界条件；步骤三：对建立的GaNHEMT器件辐照效应模型方程组用后向欧拉法进行时间差分，利用GLL测试基函数以及展开基函数在整个求解区域上进行伽辽金测试并展开，强加边界条件并导入初值；步骤四：利用牛顿迭代法求解步骤三得到的GaNHEMT器件辐照效应模型方程组，在迭代过程中满足收敛条件及稳定性条件后求得不同节点电子浓度、空穴浓度和电势，根据电流密度方程计算出不同电极处电流；所述步骤二中归一化后的GaNHEMT器件辐照效应模型方程组为： 式中，n表示电子浓度，p表示空穴浓度，φn表示电子费米势指数项，φp表示空穴费米势指数项，表示电势，Γ表示净掺杂浓度，μn、μp分别表示电子和空穴迁移率，G-R表示电子空穴对产生复合项，ε1表示GaN材料的介电常数，ε2表示AlGaN材料的介电常数；将电子连续性方程用后向欧拉法进行时间差分得： 式中，nm-1代表前一时刻的电子浓度，nm代表本时刻的电子浓度，G-R为电子空穴对产生复合项；对差分后的式子进行基函数测试，将其离散转换成残量形式并用矢量恒等式和转换得到： 所述步骤二中设计GaNHEMT器件辐照效应模型的边界条件包括：对于器件的外表面、源极、漏极和底部边界设为欧姆接触边界条件，栅极设为肖特基接触边界条件，器件的侧面、栅源间隔区和栅漏间隔区默认是浮置边界条件；器件异质结交界面上采用热电子发射边界条件，为：

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百度查询： 南京理工大学 一种GaN HEMT器件辐照效应的分析方法