研究目的
全面比较采用PECVD沉积的SiNx、SiON和SiO2作为栅介质层与钝化层的AlGaN/GaN MIS-HEMTs性能，重点关注直流静态特性、界面陷阱及电流崩塌效应。
研究成果
氮化硅MIS-HEMT器件展现出良好的电流崩塌抑制特性，但存在漏电较高和浅能级陷阱问题；氧化硅氮MIS-HEMT具有低漏电和高击穿电压优势，虽参数需优化但极具应用潜力；二氧化硅MIS-HEMT虽漏电较低，却存在提前击穿现象及深能级陷阱缺陷。深层界面陷阱对电流崩塌影响显著，光致发光谱分析证实材料差异会改变器件性能表现。
研究不足
该研究仅限于PECVD沉积的电介质，未探索ALD等其他沉积方法。样本量和具体沉积参数可能影响结果的普适性。需进一步优化沉积参数（尤其是SiON），以提高可靠性和稳定性。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备了不同介质层（SiNx、SiON、SiO2）的金属-绝缘体-氮化镓高电子迁移率晶体管（MIS-HEMTs），比较其栅极漏电流、击穿电压、界面态和电流崩塌等电学特性。测试方法包括直流测量、电容-电压（C-V）测量、脉冲模式Id-Vgs测试及光致发光（PL）光谱分析。
2：样品选择与数据来源：
采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）在Si(111)衬底上生长的AlGaN/GaN外延层。除介质类型外，样品制备工艺完全相同。数据采集自制备器件及用于材料表征的陪片。
3：实验设备与材料清单：
设备包括介质沉积用PECVD系统、刻蚀用感应耦合等离子体（ICP）系统、金属沉积用电子束蒸发仪、厚度测量用椭偏仪、霍尔效应测量系统、Agilent B1505A功率器件分析仪（用于电流崩塌测试）及PL光谱装置。材料包含欧姆接触用Ti/Al/Ni/Au、栅极金属用Ni/Au，以及PECVD工艺气体（SiH4、N2O、NH3）。
4：N2O、NH3）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：包括晶圆清洗、ICP刻蚀实现器件隔离、退火形成欧姆接触、PECVD介质沉积、栅极金属沉积，以及直流输出特性、转移特性、C-V测量、脉冲测试和PL光谱记录等电学表征。
5：数据分析方法：
采用肖克利-里德-霍尔统计提取陷阱能级，通过电容模型计算氧化层电容（Cox），并对比测量曲线中的电学参数进行差异分析。
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