首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 78 毫秒
1.
王冲  全思  马晓华  郝跃  张进城  毛维 《物理学报》2010,59(10):7333-7337
深入研究了两种增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)高温退火前后的直流特性变化.槽栅增强型AlGaN/GaN HEMT在500 ℃ N2中退火5 min后,阈值电压由0.12 V正向移动到0.57 V,器件Schottky反向栅漏电流减小一个数量级.F注入增强型AlGaN/GaN HEMT在 400 ℃ N2中退火2 min后,器件阈值电压由0.23 V负向移动到-0.69 V,栅泄漏电流明显增大.槽栅增强型器件退火过程中Schottky有效势垒  相似文献   

2.
任舰  闫大为  顾晓峰 《物理学报》2013,62(15):157202-157202
本文首先制备了与AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管 (HEMT) 结构与特性等效的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管, 采用步进应力测试比较了不同栅压下器件漏电流的变化情况, 然后基于电流-电压和电容-电压测试验证了退化前后漏电流的传输机理, 并使用失效分析技术光发射显微镜 (EMMI) 观测器件表面的光发射, 研究了漏电流的时间依赖退化机理. 实验结果表明: 在栅压高于某临界值后, 器件漏电流随时间开始增加, 同时伴有较大的噪声. 将极化电场引入电流与电场的依赖关系后, 器件退化前后的 log(IFT/E)与√E 都遵循良好的线性关系, 表明漏电流均由电子Frenkel-Poole (FP) 发射主导. 退化后 log(IFT/E)与√E 曲线斜率的减小, 以及利用EMMI在栅边缘直接观察到了与缺陷存在对应关系的“热点”, 证明了漏电流退化的机理是: 高电场在AlGaN层中诱发了新的缺陷, 而缺陷密度的增加导致了FP发射电流IFT的增加. 关键词: AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 漏电流 退化机理  相似文献   

3.
初步分析了AlGaN/GaN 器件上的kink效应. 在直流模型的基础上, 建立了AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管中kink效应的半经验模型, 并加入了kink效应发生的漏源偏压与栅源偏压的关系. 该模型得出较为准确的模拟结果, 可用来判断kink效应的发生和电流的变化量. 最后, 我们采用模型仿真结合实验分析的方法, 对kink效应进行了一定的物理研究, 结果表明碰撞电离对kink效应的发生有一定的促进作用.  相似文献   

4.
石磊  冯士维  石帮兵  闫鑫  张亚民 《物理学报》2015,64(12):127303-127303
通过采集等功率的两种不同开态直流应力作用下AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)漏源电流输出特性、源区和漏区大信号寄生电阻、转移特性、阈值电压随应力时间的变化, 并使用光发射显微镜观察器件漏电流情况, 研究了开态应力下电压和电流对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的退化作用. 结果表明, 低电压大电流应力下器件退化很少, 高电压大电流下器件退化较明显. 高电压是HEMTs退化的主要因素, 栅漏之间高电场引起的逆压电效应对参数的永久性退化起决定性作用. 除此之外, 器件表面损坏部位的显微图像表明低电压大电流下器件失效是由于局部电流密度过高, 出现热斑导致器件损伤引起的.  相似文献   

5.
林若兵  王欣娟  冯倩  王冲  张进城  郝跃 《物理学报》2008,57(7):4487-4491
在不同应力条件下,研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管高温退火前后的电流崩塌、栅泄漏电流以及击穿电压的变化.结果表明,AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管通过肖特基高温退火以后,器件的特性得到很大的改善.利用电镜扫描(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对高温退火前、后的肖特基接触界面进行深入分析,发现器件经过高温退火后,Ni和AlGaN层之间介质的去除,并且AlGaN材料表面附近的陷阱减少,使得肖特基有效势垒提高,从而提高器件的电学特性. 关键词: AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管 肖特基接触 界面陷阱  相似文献   

6.
本文制作了基于无栅AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构的温度传感器,并对其温度相关的电学特性进行了表征.实验测试了器件从50℃到400℃的变温电流-电压特性,研究了器件灵敏度随着器件沟道长宽比的变化,并研究了在300—500℃高温的空气和氮气中经过1 h恒温加热后器件的电学特性变化.理论与实验研究结果表明,随着器件沟道长宽比的增大,器件的灵敏度会随之上升;在固定电流0.01 A下,器件电压随温度变化的平均灵敏度为44.5 mV/℃.同时,稳定性实验显示器件具有较好的高温保持稳定性.  相似文献   

7.
魏巍  林若兵  冯倩  郝跃 《物理学报》2008,57(1):467-471
在不同的漏偏压下,研究了钝化和不同场板尺寸AlGaN/GaN HEMT对电流崩塌的抑制能力.实验结果表明,钝化器件对电流崩塌的抑制能力随着漏偏压的升高而显著下降;在高漏偏压下,场板的尺寸对器件抑制崩塌的能力有较大影响,而合适尺寸的场板结构在各个漏偏压下都能够很好的抑制电流崩塌.深入分析发现,场板结构不仅能够抑制虚栅的充电过程,而且提供了放电途径,有利于虚栅的放电,从而抑制电流崩塌.在此基础上,通过建立场板介质对虚栅放电的模型,解释了高漏偏压下场板的尺寸对器件抑制崩塌的能力有较大影响的原因. 关键词: AlGaN/GaN HEMT 场板 电流崩塌  相似文献   

8.
魏巍  林若兵  冯倩  郝跃 《中国物理 B》2008,17(1):467-471
在不同的漏偏压下,研究了钝化和不同场板尺寸AlGaN/GaN HEMT对电流崩塌的抑制能力.实验结果表明,钝化器件对电流崩塌的抑制能力随着漏偏压的升高而显著下降;在高漏偏压下,场板的尺寸对器件抑制崩塌的能力有较大影响,而合适尺寸的场板结构在各个漏偏压下都能够很好的抑制电流崩塌.深入分析发现,场板结构不仅能够抑制虚栅的充电过程,而且提供了放电途径,有利于虚栅的放电,从而抑制电流崩塌.在此基础上,通过建立场板介质对虚栅放电的模型,解释了高漏偏压下场板的尺寸对器件抑制崩塌的能力有较大影响的原因.  相似文献   

9.
采用原子层淀积(ALD)方法,制备了Al2O3为栅介质的高性能AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOS-HEMT)。在栅压为-20 V时,MOS-HEMT的栅漏电比Schottky-gate HEMT的栅漏电低4个数量级以上。在栅压为+2 V时,Schottky-gate HEMT的栅漏电为191μA;在栅压为+20 V时,MOS-HEMT的栅漏电仅为23.6 nA,比同样尺寸的Schottky-gate HEMT的栅漏电低将近7个数量级。AlGaN/GaN MOS-HEMT的栅压摆幅达到了±20 V。在栅压Vgs=0 V时, MOS-HEMT的饱和电流密度达到了646 mA/mm,相比Schottky-gate HEMT的饱和电流密度(277 mA/mm)提高了133%。栅漏间距为10μm的AlGaN/GaN MOS-HEMT器件在栅压为+3 V时的最大饱和输出电流达到680 mA/mm,特征导通电阻为1.47 mΩ·cm2。Schottky-gate HEMT的开启与关断电流比仅为105,MOS-HEMT的开启与关断电流比超过了109,超出了Schottky-gate HEMT器件4个数量级,原因是栅漏电的降低提高了MOS-HEMT的开启与关断电流比。在Vgs=-14 V时,栅漏间距为10μm的AlGaN/GaN MOS-HEMT的关断击穿电压为640 V,关断泄露电流为27μA/mm。  相似文献   

10.
郝跃  韩新伟  张进城  张金凤 《物理学报》2006,55(7):3622-3628
通过对AlGaN/GaN HEMT器件直流扫描情况下电流崩塌现象和机理的分析,建立了一个AlGaN/GaN HEMT器件的直流扫描电流崩塌模型.该模型从AlGaN/GaN器件工作机理出发,综合考虑了器件结构、半导体表面与界面,以及量子阱特殊结构对电流崩塌的影响.实验反复证明了该模型与实验结果有良好的一致性. 关键词: AlGaN/GaN HEMT 直流扫描 电流崩塌 模型  相似文献   

11.
AlGaN/GaN high-electron-mobility transistors (HEMTs) with Al-doped ZnO (AZO) transparent gate electrodes are fabricated, and Ni/Au/Ni-gated HEMTs are produced in comparison. The AZO-gated HEMTs show good DC characteristics and Schottky rectifying characteristics, and the gate electrodes achieve excellent transparencies. Compared with Ni/Au/Ni-gated HEMTs, AZO-gated HEMTs show a low saturation current, high threshold voltage, high Schottky barrier height, and low gate reverse leakage current. Due to the higher gate resistivity, AZO-gated HEMTs exhibit a current-gain cutoff frequency (fT) of 10 GHz and a power gain cutoff frequency (fmax) of 5 GHz, and lower maximum oscillation frequency than Ni/Au/Ni-gated HEMTs. Moreover, the C-V characteristics are measured and the gate interface characteristics of the AZO-gated devices are investigated by a C-V dual sweep.  相似文献   

12.
Yun-Long He 《中国物理 B》2022,31(6):68501-068501
A novel normally-off AlGaN/GaN high-electron-mobility transistor (HEMT) with a p-GaN Schottky hybrid gate (PSHG) is proposed, and compared with the conventional p-GaN normally-off AlGaN/GaN HEMTs. This structure can be realized by selective etching of p-GaN layer, which enables the Schottky junction and PN junction to control the channel charge at the same time. The direct current (DC) and switching characteristics of the PSHG HEMTs are simulated by Slivaco TCAD, and the p-GaN HEMTs and conventional normally-on HEMTs are also simulated for comparison. The simulation results show that the PSHG HEMTs have a higher current density and a lower on-resistance than p-GaN HEMTs, which is more obvious with the decrease of p-GaN ratios of the PSHG HEMTs. The breakdown voltage and threshold voltage of the PSHG HEMTs are very close to those of the p-GaN HEMTs. In addition, the PSHG HEMTs have a higher switching speed than the conventional normally-on HEMTs, and the p-GaN layer ratio has no obvious effect on the switching speed.  相似文献   

13.
The effects of gate length L_G on breakdown voltage VBRare investigated in AlGaN/GaN high-electron-mobility transistors(HEMTs) with L_G= 1 μm~20 μm. With the increase of L_G, VBRis first increased, and then saturated at LG= 3 μm. For the HEMT with L_G= 1 μm, breakdown voltage VBRis 117 V, and it can be enhanced to 148 V for the HEMT with L-_G= 3 μm. The gate length of 3 μm can alleviate the buffer-leakage-induced impact ionization compared with the gate length of 1 μm, and the suppression of the impact ionization is the reason for improving the breakdown voltage.A similar suppression of the impact ionization exists in the HEMTs with LG 3 μm. As a result, there is no obvious difference in breakdown voltage among the HEMTs with LG= 3 μm~20 μm, and their breakdown voltages are in a range of 140 V–156 V.  相似文献   

14.
V-gate GaN high-electron-mobility transistors (HEMTs) are fabricated and investigated systematically. A V-shaped recess geometry is obtained using an improved Si3N4 recess etching technology. Compared with standard HEMTs, the fabricated V-gate HEMTs exhibit a 17% higher peak extrinsic transconductance due to a narrowed gate foot. Moreover, both the gate leakage and current dispersion are dramatically suppressed simultaneously, although a slight degradation of frequency response is observed. Based on a two-dimensional electric field simulation using Silvaco "ATLAS" for both standard HEMTs and V-gate HEMTs, the relaxation in peak electric field at the gate edge is identified as the predominant factor leading to the superior performance of V-gate HEMTs.  相似文献   

15.
杨凌  胡贵州  郝跃  马晓华  全思  杨丽媛  姜守高 《中国物理 B》2010,19(4):47301-047301
This paper investigates the impact of electrical degradation and current collapse on different thickness SiNx passivated AlGaN/GaN high electron mobility transistors.It finds that higher thickness SiNx passivation can significantly improve the high-electric-field reliability of a device.The degradation mechanism of the SiNx passivation layer under ON-state stress has also been discussed in detail.Under the ON-state stress,the strong electric-field led to degradation of SiNx passivation located in the gate-drain region.As the thickness of SiNx passivation increases,the density of the surface state will be increased to some extent.Meanwhile,it is found that the high NH 3 flow in the plasma enhanced chemical vapour deposition process could reduce the surface state and suppress the current collapse.  相似文献   

16.
王林  胡伟达  陈效双  陆卫 《物理学报》2010,59(8):5730-5737
考虑了势垒层、缓冲层体陷阱及表面电荷的浓度变化对电流坍塌和膝点电压的影响,发现表面电荷和势垒层体陷阱浓度的变化对沟道电子的浓度影响较小,表面电荷浓度变化下的膝点电压的偏移和坍塌强度的大小与势垒层势阱能量的变化有着主要的关系.缓冲层有着比势垒层更强的局域作用,势垒层和缓冲层的体陷阱浓度在一定范围变化时的膝点电压偏移主要是由沟道电子浓度的变化而引起的,但偏移量却比表面电荷浓度变化的情况下小很多.势阱能量的变化是造成膝点电压偏移的重要原因,坍塌强度主要取决于势阱能量和沟道的电子浓度. 关键词: AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管 电流坍塌 膝点电压 陷阱俘获  相似文献   

17.
席光义  任凡  郝智彪  汪莱  李洪涛  江洋  赵维  韩彦军  罗毅 《物理学报》2008,57(11):7238-7243
利用金属有机气相外延(MOVPE)技术生长了具有不同AlGaN表面坑状缺陷和GaN缓冲层位错缺陷密度的AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)样品,并对比研究了两种缺陷对器件栅、漏延迟电流崩塌效应的影响.栅延迟测试表明,AlGaN表面坑状缺陷会引起栅延迟电流崩塌效应和源漏电阻的增加,而且表面坑状缺陷越多,栅延迟电流崩塌程度和源漏电阻的增加越明显.漏延迟测试显示,AlGaN表面坑状缺陷对漏延迟电流崩塌影响不大,而GaN缓冲层位错缺陷主要影响漏延迟电流崩塌.研究结果表明,AlGaN表面坑状缺陷和Ga 关键词: AlGaN/GaN HEMT 电流崩塌 坑状缺陷 位错缺陷  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号