Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý kỹ thuật: Nghiên cứu mô phỏng và công nghệ chế tạo transistor có độ linh động điện tử cao dựa trên GaN

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý kỹ thuật "Nghiên cứu mô phỏng và công nghệ chế tạo transistor có độ linh động điện tử cao dựa trên GaN" được nghiên cứu với mục tiêu: Tìm hiểu tổng quan về vật liệu GaN và linh kiện bán dẫn GaN HEMT; Thiết kế và tối ưu hóa cấu trúc linh kiện; Nghiên cứu và phát triển công nghệ chế tạo màng vật liệu high-k cho cấu trúc MOS HEMT.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý kỹ thuật: Nghiên cứu mô phỏng và công nghệ chế tạo transistor có độ linh động điện tử cao dựa trên GaN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN TRUNG ĐÔ NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠOTRANSISTOR CÓ ĐỘ LINH ĐỘNG ĐIỆN TỬ CAO DỰA TRÊN GaN Ngành: Vật lý kỹ thuật Mã số: 9520401 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT Hà Nội - 2024 Công trình được hoàn thành tại: Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Trung PGS.TS. Nguyễn Hoàng Thoan Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3:Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Đạihọc Bách Khoa họp tại Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu – Đại học Bách Khoa Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt NamDANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN1. Đô Nguyễn-Trung, Thoan Nguyễn-Hoàng*, Trung Nguyễn-Ngọc, Vinh Lê-Văn (2017), Nghiên cứu vi cấu trúc và tính chất củavật liệu Al1-xGaxN vô định hình bằng phương pháp động lực họcphân tử, Tuyển tập báo cáo hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vậtliệu toàn quốc lần thứ 10 (SPMS2017-Huế), trang 400, ISBN 9778-604-95-0325-22. Nguyễn Trung Đô, Nguyễn Hoàng Thoan*, Trần Minh Quang,Đào Anh Tuấn, Nguyễn Ngọc Trung (2019), “Xây dựng mô hìnhđiện của transistor có độ linh động điện tử cao trên cơ sở chuyển tiếpdị thể AlGaN/GaN”, Hội nghị Vật lý Chất rắn và Khoa học Vật liệuToàn quốc – SPMS 2019 (600 – 607). ISBN 978-604-98-7506-9(10/2019)3. Nguyễn Trung Đô, Nguyễn Hoàng Thoan*, Nguyễn NgọcTrung, Vũ Ngọc Tước, Lê Thị Hồng Liên (2019), “Nghiên cứu tínhchất tại phân biên cấu trúc ALD-HfO2/GaN bằng phương pháp điệndung, điện áp”, Hội nghị Vật lý Chất rắn và Khoa học Vật liệu Toànquốc – SPMS 2019 (608 – 612). ISBN 978-604-98-7506-9(10/2019).4. Nguyen-Trung Do, Nguyen-Hoang Thoan, Tran Minh Quang,Dao Anh Tuan, Nguyen-Ngoc Trung* (2020), An analytical modelfor AlGaN/GaN MOS-HEMT for high power applications. In:Parinov I., Chang SH., Long B. (eds) Advanced Materials. SpringerProceedings in Materials, vol 6. Springer, Cham. (17 June 2020;Springer Cham, ISBN978-3-030-45119-6)https://doi.org/10.1007/978-3-030-45120-2_3 (Hội nghị quốc tế,trong Index Scopus)5. Nguyen-Hoang Thoan, Nguyen-Trung Do, and Nguyen-NgocTrung* and Le Van Vinh (2020), The structural correlation andmechanical properties in amorphous hafnium oxide under pressure,International Journal of Modern Physics B, pp 2040149-(1:8) 2020.https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0217979220401499. (ISI, Q4)6. Thoan N.H., Do N.T., Duc T.T., Trung N.N. (2021) Deep LevelDefects in GaN Grown at Low Temperature by Metalorganic VaporPhase Epitaxy. In: Long B.T., Kim YH., Ishizaki K., Toan N.D.,Parinov I.A., Vu N.P. (eds) Proceedings of the 2nd AnnualInternational Conference on Material, Machines and Methods forSustainable Development (MMMS2020). MMMS 2020. LectureNotes in Mechanical Engineering. Springer, Cham.https://doi.org/10.1007/978-3-030-69610-8_34 (Hội nghị quốc tế,trong Index Scopus).7. Nguyễn Trung Đô*, Nguyễn Ngọc Trung*, Lưu Thị Lan Anh,Nguyễn Hoàng Thoan, Lê Thị Hồng Liên (2021), Nghiên cứu ảnhhưởng của quá trình ăn mòn đến điện trở suất tiếp giáp Ohmic củalinh kiện AlGaN/GaN HEMT, tạp chí Khoa học và Công Nghệ (JST:Engineering and Technology for Sustainable Development) Volume31, Issue 2, April 2021, pp095-100.8. Nguyễn Trung Đô, Nguyễn Hoàng Thoan*, Nguyễn NgọcTrung (2023), “Nghiên cứu tính chất bẫy bề mặt tại phân biên cấutrúc ALD Al2O3/GaN bằng phương pháp điện dung-điện áp”, Hộinghị Vật lý Chất rắn và Khoa học Vật liệu Toàn quốc – SPMS 2023(188 – 191). ISBN 978-604-471-702-9 (11/2023). Đặt vấn đề 1. Lý do chọn đề tài Quy trình công nghệ sản xuất linh kiện vi điện tử (IC) dựatrên vật liệu bán dẫn Silic là một trong những thành tựu khoa học –công nghệ nổi bật nhất của thế kỷ 20 và là tiền đề cho sự phát triểnkhoa học công nghệ ngày nay. Tuy nhiên, các thông số của linh kiệntrên cơ sở vật liệu Silic đã đạt tới giới hạn, không thể phát triển hơn,chính vì vậy mà các nhà khoa học trên toàn thế giới hiện đang khôngngừng tìm kiếm và sáng tạo các vật liệu mới để thay thế Silic với cáctính chất nổi trội hơn và có thể ứng dụng để sản xuất linh kiện trêndây chuyền công nghệ. Vật liệu bán dẫn trên cơ sở GaN và các thiết bị sử dụng linhkiện trên nền vật liệu GaN như transistor có độ linh động điện tử caodựa trên nền vật liệu GaN/AlxGa1-xN (High-Electron MobilityTransistors - HEMT) đang là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng bándẫn năng lượng mới nổi và nhanh chóng thay thế công nghệ siliconhiện tại. Các tính chất nổi trội của linh kiện trên cơ sở vật liệu GaN/AlxGa1-xN so với các linh kiện truyền thống sử dụng Silic và GaAslà: tần số làm việc rất cao, nhiệt độ làm việc cao, điện trường đánhthủng cao (2×106 V/cm) và vận tốc chuyển động của điện tử lên tới107 cm/s. Do đó, linh kiện này hiện đã và đang được nghiên cứu vàphát triển bởi các hãng sản xuất thiết bị điện tử hàng đầu thế giới. Mặc dù đã có sự phát triển tuyệt vời của công nghệ GaNHEMT trong thời gian gần đây, vẫn còn những vấn đề đang giới hạncác đặc tính của thiết bị bao gồm: sai lệch trong cấu trúc mạng tinhthể, thất thoát dòng cực cửa và điện trở tiếp xúc lớn và khiến chotiềm năng đầy đủ của hệ vật liệu này chưa được phát triển hết. Vớinhững phân tích trên, tác giả cùng tập thể hướng dẫn đi đến quyếtđịnh thực hiện luận án tiến sĩ với đề tài “Nghiên cứu mô phỏng vàcông nghệ chế tạo transistor có độ linh động điện tử cao dựa trênGaN”. Theo hướng nghiên cứu này, mục tiêu, phương ph ...