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200V增强型氮化镓（eGaN）功率晶体管
1
《今日电子》 2011年第8期66-66,共1页
EPC2010是第二代eGaN场效应晶体管（FET）系列产品中的新成员，它具有更高的性能，不仅环保、不含铅，而且符合RoHS（有害物质限制）指令。EPC2010功率晶体管是一款200VDS器件，最大RDs（ON）值为25mΩ，栅极施加电压是5V。这种eGaN FE... EPC2010是第二代eGaN场效应晶体管（FET）系列产品中的新成员，它具有更高的性能，不仅环保、不含铅，而且符合RoHS（有害物质限制）指令。EPC2010功率晶体管是一款200VDS器件，最大RDs（ON）值为25mΩ，栅极施加电压是5V。这种eGaN FET与第一代EPC1010 eGaN器件相比具有明显的性能优势。 展开更多
关键词 功率晶体管 氮化镓 增强型 RDS(ON) 场效应晶体管 性能优势 有害物质 ROHS
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具有低漏电和优异亚阈值特性的p-GaN/GaN/AlGaN增强型p型MOSHFET
2
作者 范继锋 王永强 +2 位作者 张艺 李巍 雷鹏 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期241-247,共7页
为了实现GaN基互补逻辑电路,基于GaN的p型半导体器件逐渐引起广泛关注。制备了基于p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构的p型金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET),该异质结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长在蓝宝石基... 为了实现GaN基互补逻辑电路,基于GaN的p型半导体器件逐渐引起广泛关注。制备了基于p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构的p型金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET),该异质结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长在蓝宝石基底上。在p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构中,二维空穴气(2DHG)面密度为1.3×10_(13)cm^(-2),且在温度降至80 K时保持不变。通过干法刻蚀减小GaN沟道厚度,使p型MOSHFET呈现增强型工作模式,并获得负的阈值电压(V_(th))。室温下,基于GaN(18 nm)/Al_(0.29)Ga_(0.71)N的增强型p型MOSHFET的V_(th)为-0.79 V,导通电流|I_(ON)|为2.41 mA/mm,关断态漏电流|I_(OFF)|为2.66 pA/mm,亚阈值摆幅(SS)为116 mV/dec。这种极低的|I_(OFF)|和SS值表明材料具有较高的外延质量。此外,在200℃下,该p型MOSHFET仍保持低于10 pA/mm的|I_(OFF)|,且V_(th)偏移较小(-0.3 V),展现出优异的高温工作能力。 展开更多
关键词 gan 金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET) 二维空穴气(2DHG) 高温 增强型 亚阈值摆幅(SS) 关断态漏电流 阈值电压
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氮化镓高电子迁移率晶体管的物理失效分析技术研究进展
3
作者 安蒙恩 修慧欣 《应用物理》 2023年第6期274-290,共17页
氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMTs)由于具有高截止频率、高工作电压和工作温度范围广泛等特点,越来越多地应用于高频和高功率器件等电力电子领域。然而,在实际应用中,在高温高压等极端情况下,GaN HEMTs会出现退化甚至失效,这使得... 氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMTs)由于具有高截止频率、高工作电压和工作温度范围广泛等特点,越来越多地应用于高频和高功率器件等电力电子领域。然而,在实际应用中,在高温高压等极端情况下,GaN HEMTs会出现退化甚至失效,这使得失效后器件的物理分析对于提高可靠性和进一步的器件优化至关重要。本文介绍了分析器件失效机制的分析方法,对失效后物理表征技术工作原理、表征范围及研究进展方面进行了简要综述,为进一步提高器件可靠性和器件的进一步优化提供了参考。 展开更多
关键词 氮化镓(gan) 高电子迁移率晶体管(HEMT) 物理失效分析技术
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Infineon IGOT60R070D1 600 V增强GaN功率晶体管应用方案
4
《世界电子元器件》 2020年第12期34-37,共4页
Infineon公司的IGOT60R070D1是Cool Ga NTM600 V增强氮化镓(Ga N)高电子迁移率晶体管(HEMT),具有最高质量的最高的效率和功率密度.增强模式晶体管通常处于开关态(OFF),具有超快开关速度,没有反向恢复的电荷,并能反向导通.器件具有低栅... Infineon公司的IGOT60R070D1是Cool Ga NTM600 V增强氮化镓(Ga N)高电子迁移率晶体管(HEMT),具有最高质量的最高的效率和功率密度.增强模式晶体管通常处于开关态(OFF),具有超快开关速度,没有反向恢复的电荷,并能反向导通.器件具有低栅极电荷,低输出电荷,以及优越的换向坚固性,工业应用具有JEDEC标准资质(JESD47和JESD22).IGOT60R070D1能改善系统效率,提高功率密度. 展开更多
关键词 功率晶体管 开关速度 栅极电荷 反向恢复 氮化镓 坚固性 gan 功率密度
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增强型AlGaN/GaN HEMT器件工艺的研究进展 被引量：4
5
作者 杜彦东 韩伟华 +4 位作者 颜伟 张严波 熊莹 张仁平 杨富华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期771-777,共7页
随着高压开关和高速射频电路的发展,增强型GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)成为该领域内的研究热点。增强型GaN基HEMT只有在加正栅压才有工作电流,可以大大拓展该器件在低功耗数字电路中的应用。近年来,国内外对增强型GaN基HEMT阈值电压... 随着高压开关和高速射频电路的发展,增强型GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)成为该领域内的研究热点。增强型GaN基HEMT只有在加正栅压才有工作电流,可以大大拓展该器件在低功耗数字电路中的应用。近年来,国内外对增强型GaN基HEMT阈值电压的研究主要集中以下两个方面:在材料生长方面,通过生长薄势垒、降低Al组分、生长无极化电荷的AlGaN/GaN异质材料、生长InGaN或p-GaN盖帽层,来控制二维电子气浓度;在器件工艺方面,采用高功函数金属、MIS结构、刻蚀凹栅、F基等离子体处理,来控制表面电势,影响二维电子气浓度。从影响器件阈值电压的相关因素出发,探讨了实现和优化增强型GaN基HEMT的各种工艺方法和发展方向。 展开更多
关键词 氮化镓 高电子迁移率晶体管 增强型 阈值电压 氮化铝镓
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国际先进的增强型氮化镓MIS-HEMT器件问世
6
《军民两用技术与产品》 2015年第17期24-24,共1页
中国科学院微电子研究所等单位的研究人员在增强型氮化镓（GaN）MIS-HEMT（金属-绝缘层-半导体高电子迁移率晶体管）器件研制方面取得新进展，成功研制出了具有国际先进水平的高频增强型GaN MIS-HEMT器件。研究人员通过耐高温刻蚀掩模... 中国科学院微电子研究所等单位的研究人员在增强型氮化镓（GaN）MIS-HEMT（金属-绝缘层-半导体高电子迁移率晶体管）器件研制方面取得新进展，成功研制出了具有国际先进水平的高频增强型GaN MIS-HEMT器件。研究人员通过耐高温刻蚀掩模技术，创新性地采用高温栅槽刻蚀工艺显著降低了对沟道二维电子气的损伤，提高了刻蚀残留物的挥发性。 展开更多
关键词 HEMT器件 增强型 氮化镓 国际 高电子迁移率晶体管 刻蚀工艺 研究人员 电子研究所
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标准氟离子注入实现增强型GaN基功率器件 被引量：3
7
作者 李淑萍 张志利 +3 位作者 付凯 于国浩 蔡勇 张宝顺 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期827-832,875,共7页
介绍了一种直接利用离子注入机对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的栅下进行氟(F)离子注入的方法,成功实现了增强型HEMT器件,阈值电压从耗尽型器件的-2.6 V移动到增强型器件的+1.9 V。研究了注入剂量对器件性能的影响,研究发现... 介绍了一种直接利用离子注入机对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的栅下进行氟(F)离子注入的方法,成功实现了增强型HEMT器件,阈值电压从耗尽型器件的-2.6 V移动到增强型器件的+1.9 V。研究了注入剂量对器件性能的影响,研究发现随着注入剂量的不断增加,阈值电压不断地正向移动,但由于存在高能F离子的注入损伤,器件的正向栅极漏电随着注入剂量的增加而不断上升,阈值电压正向移动也趋于饱和。因此,提出采用在AlGaN/GaN异质结表面沉积栅介质充当能量吸收层,降低离子注入过程中的损伤,成功实现了阈值电压为+3.3 V,饱和电流密度约为200 mA/mm,同时具有一个较高的开关比109的增强型金属-绝缘层-半导体HEMT(MIS-HEMT)器件。 展开更多
关键词 氮化镓 增强型 高电子迁移率晶体管(HEMT) 离子注入 能量吸收层
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分子束外延AlGaN/GaN异质结场效应晶体管材料 被引量：2
8
作者 孙殿照 王晓亮 +6 位作者 胡国新 王军喜 刘宏新 刘成海 曾一平 李晋闽 林兰英 《固体电子学研究与进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期202-204,230,共4页
用自组装的氨源分子束外延 (NH3-MBE)系统和射频等离子体辅助分子束外延 (PA-MBE)系统在 C面蓝宝石衬底上外延了优质 Ga N以及 Al Ga N/Ga N二维电子气材料。Ga N膜 (1 .2 μm厚 )室温电子迁移率达3 0 0 cm2 /V· s,背景电子浓度低... 用自组装的氨源分子束外延 (NH3-MBE)系统和射频等离子体辅助分子束外延 (PA-MBE)系统在 C面蓝宝石衬底上外延了优质 Ga N以及 Al Ga N/Ga N二维电子气材料。Ga N膜 (1 .2 μm厚 )室温电子迁移率达3 0 0 cm2 /V· s,背景电子浓度低至 2× 1 0 1 7cm- 3。双晶 X射线衍射 (0 0 0 2 )摇摆曲线半高宽为 6arcmin。 Al Ga N/Ga N二维电子气材料最高的室温和 77K二维电子气电子迁移率分别为 73 0 cm2 /V·s和 1 2 0 0 cm2 /V· s,相应的电子面密度分别是 7.6× 1 0 1 2 cm- 2和 7.1× 1 0 1 2 cm- 2 ;用所外延的 Al Ga N/Ga N二维电子气材料制备出了性能良好的 Al Ga N/Ga N HFET(异质结场效应晶体管 ) ,室温跨导为 5 0 m S/mm(栅长 1 μm) ,截止频率达 1 3 GHz(栅长 0 .5μm)。该器件在 3 0 0°C出现明显的并联电导 。 展开更多
关键词 分子束外延 ALgan/gan Ⅲ族氮化物材料 二维电子气 异质结场效应晶体管 氮化镓 氮化铝
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蓝宝石衬底上槽栅型X波段增强型AlGaN/GaN HEMT 被引量：1
9
作者 顾国栋 敦少博 +5 位作者 郭红雨 韩婷婷 吕元杰 房玉龙 张志荣 冯志红 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第6期433-437,共5页
研制了一款X波段增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。在3英寸(1英寸=2.54 cm)蓝宝石衬底上采用低损伤栅凹槽刻蚀技术制备了栅长为0.3μm的增强型AlGaN/GaN HEMT。所制备的增强型器件的阈值电压为0.42 V,最大跨导为401 mS/mm,导... 研制了一款X波段增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。在3英寸(1英寸=2.54 cm)蓝宝石衬底上采用低损伤栅凹槽刻蚀技术制备了栅长为0.3μm的增强型AlGaN/GaN HEMT。所制备的增强型器件的阈值电压为0.42 V,最大跨导为401 mS/mm,导通电阻为2.7Ω·mm。器件的电流增益截止频率和最高振荡频率分别为36.1和65.2 GHz。在10 GHz下进行微波测试,增强型AlGaN/GaN HEMT的最大输出功率密度达到5.76 W/mm,最大功率附加效率为49.1%。在同一材料上制备的耗尽型器件最大输出功率密度和最大功率附加效率分别为6.16 W/mm和50.2%。增强型器件的射频特性可与在同一晶圆上制备的耗尽型器件相比拟。 展开更多
关键词 Algan/gan高电子迁移率晶体管(HEMT) 增强型 低损伤刻蚀 栅凹槽 射频特性
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用于功率变换的高击穿增强型AlGaN/GaN HEMTs 被引量：1
10
作者 黄伟 王胜 +1 位作者 张树丹 许居衍 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期463-468,共6页
首次采用CF4等离子体技术实现可用于功率变换的增强性AlGaN/GaN功率器件。实验结果表明,当AlGaN/GaN器件经功率150W和时间150s等离子体轰击后,器件阈值电压从-4V被调制约为0.5V,表现为增强型。当漂移区LGD从5μm增加到15μm,器件的击穿... 首次采用CF4等离子体技术实现可用于功率变换的增强性AlGaN/GaN功率器件。实验结果表明,当AlGaN/GaN器件经功率150W和时间150s等离子体轰击后,器件阈值电压从-4V被调制约为0.5V,表现为增强型。当漂移区LGD从5μm增加到15μm,器件的击穿电压从50V迅速增大到400V,电压增幅达350V。采用长度为3μm源场板结构将器件击穿电压明显地提高,击穿电压增加约为475V,且有着比硅基器件更低的比导通电阻,约为2.9mΩ.cm2。器件模拟结果表明,因源场板在远离栅边缘的漂移区中引入另一个电场强度为1.5MV/cm的电场,从而有效地释放了存在栅边缘的电场,将高达3MV/cm的电场减小至1MV/cm。微波测试结果表明,器件的特征频率fT和最大震荡频率fMAX随Vgs改变,正常工作时两参数均在千兆量级。栅宽为1mm的增强型功率管有较好的交直流和瞬态特性,正向电流约为90mA。故增强型AlGaN/GaN器件适合高压高频大功率变换的应用。 展开更多
关键词 铝镓氮/氮化镓异质结场效应晶体管 四氟化碳等离子体轰击 增强型 击穿电压 源场板 比导通电阻
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势垒层Al组分呈台阶梯度的AlGaN/GaN异质结构场效应晶体管
11
作者 房玉龙 张志荣 +5 位作者 尹甲运 王波 高楠 芦伟立 陈宏泰 牛晨亮 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第5期399-403,共5页
设计并制备了AlGaN势垒层中Al组分呈线性梯度分布和呈台阶梯度分布的AlGaN/GaN结构材料及其异质结构场效应晶体管(HFET),测试了基于两种结构材料的HFET器件性能。分析发现,两种结构HFET的阈值电压分别为-9.5和-3.2 V,在1 V栅偏压下,峰... 设计并制备了AlGaN势垒层中Al组分呈线性梯度分布和呈台阶梯度分布的AlGaN/GaN结构材料及其异质结构场效应晶体管(HFET),测试了基于两种结构材料的HFET器件性能。分析发现,两种结构HFET的阈值电压分别为-9.5和-3.2 V,在1 V栅偏压下,峰值漏极电流密度分别达到684 mA/mm和600 mA/mm,峰值跨导分别达到102 mS/mm和167 mS/mm。通过分析随机半径上的峰值跨导分布发现,对于势垒层Al组分呈台阶梯度分布的AlGaN/GaN异质结构,由于每个AlGaN台阶层都是独立的,并且在外延过程中可以独立控制生长,其外延材料的方块电阻和HFET峰值跨导的相对标准偏差分别低至0.71%和0.7%,优于势垒层Al组分呈线性梯度分布的AlGaN/GaN结构及其HFET,这对后续规模化应用时的工艺控制和均匀性控制提供了便利。AlGaN/GaN台阶梯度异质结构的分层生长模式更有利于每层的独立优化。这种台阶梯度结构有望促进GaN器件在无线通信领域的规模化应用。 展开更多
关键词 台阶梯度异质结 氮化镓(gan) 异质结场效应晶体管(HFET) 均匀性 无线通信
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增强型GaN绝缘栅HEMT线性电荷控制解析模型
12
作者 卢盛辉 杜江锋 +4 位作者 罗谦 于奇 周伟 夏建新 杨谟华 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期323-326,440,共5页
基于MIS理论和含极化的泊松方程,应用费米能级与二维电子气密度线性近似,并考虑计入了绝缘体/AlGaN界面的陷阱或离子电荷,导出建立了适用于增强型且兼容耗尽型AlGaN/GaN绝缘栅HEMT的线性电荷控制解析模型。研究表明,Insulator/AlGaN界... 基于MIS理论和含极化的泊松方程,应用费米能级与二维电子气密度线性近似,并考虑计入了绝缘体/AlGaN界面的陷阱或离子电荷,导出建立了适用于增强型且兼容耗尽型AlGaN/GaN绝缘栅HEMT的线性电荷控制解析模型。研究表明,Insulator/AlGaN界面陷阱密度在1013cm-2数量级;基于该模型的器件转移特性的理论结果与器件的实测转移特性数据比较符合。该模型可望用于器件性能评估和设计优化。 展开更多
关键词 线性电荷控制解析模型 增强型绝缘栅高电子迁移率晶体管 铝镓氮/氮化镓
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栅槽刻蚀工艺对增强型GaN HEMT器件性能的影响 被引量：4
13
作者 崔兴涛 陈万军 +6 位作者 施宜军 信亚杰 李茂林 王方洲 周琦 李肇基 张波 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第4期286-290,共5页
基于凹槽栅增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)研究了不同的栅槽刻蚀工艺对GaN器件性能的影响。在栅槽刻蚀方面,采用了一种感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术与高温热氧化湿法刻蚀技术相结合的两步法刻蚀技术,将AlGaN势垒层全... 基于凹槽栅增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)研究了不同的栅槽刻蚀工艺对GaN器件性能的影响。在栅槽刻蚀方面,采用了一种感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术与高温热氧化湿法刻蚀技术相结合的两步法刻蚀技术,将AlGaN势垒层全部刻蚀掉,制备出了阈值电压超过3 V的增强型Al_2O_3/AlGaN/GaN MIS-HEMT器件。相比于传统的ICP干法刻蚀技术,两步法是一种低损伤的自停止刻蚀技术,易于控制且具有高度可重复性,能够获得更高质量的刻蚀界面,所制备的器件增强型GaN MIS-HEMT器件具有阈值电压回滞小、电流开关比(I_(ON)/I_(OFF))高、栅极泄漏电流小、击穿电压高等特性。 展开更多
关键词 增强型 氮化镓(gan) 高电子迁移率晶体管(HEMT) 刻蚀技术 击穿电压
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GaN高电子迁移率晶体管高频噪声特性的研究 被引量：4
14
作者 陈勇波 周建军 +2 位作者 徐跃杭 国云川 徐锐敏 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期84-88,共5页
基于FUKUI噪声模型,分析了GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的高频噪声特性,结果表明,由于GaN HEMT具有更高的临界电场和更大的电子饱和速度,与第2代半导体器件(GaAs HEMT等)相比具有更优越的噪声性能。对近10多年来国内外在GaN HEMT低... 基于FUKUI噪声模型,分析了GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的高频噪声特性,结果表明,由于GaN HEMT具有更高的临界电场和更大的电子饱和速度,与第2代半导体器件(GaAs HEMT等)相比具有更优越的噪声性能。对近10多年来国内外在GaN HEMT低噪声器件及其低噪声功率放大器单片集成电路(MMIC)方面的研究进行了综述,并分析了GaN HEMT在低噪声应用领域目前存在的主要问题及其发展趋势。 展开更多
关键词 氮化镓(gan) 高电子迁移率晶体管(HEMT) 高频噪声 低噪声放大器
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P型栅增强型GaN功率开关器件的中子辐照效应 被引量：3
15
作者 张得玺 陈伟 +2 位作者 罗尹虹 刘岩 郭晓强 《现代应用物理》 2018年第3期51-56,共6页
对采用P型栅增强型技术的GaN功率晶体管进行了反应堆1MeV等效中子辐照效应实验。结果表明,在注量为1.5×10^(15)cm^(-2)的中子辐照后,器件的阈值电压没有发生明显变化;栅压较大时,辐照后的饱和漏电流变小,这与沟道电子迁移率降低和... 对采用P型栅增强型技术的GaN功率晶体管进行了反应堆1MeV等效中子辐照效应实验。结果表明,在注量为1.5×10^(15)cm^(-2)的中子辐照后,器件的阈值电压没有发生明显变化;栅压较大时,辐照后的饱和漏电流变小,这与沟道电子迁移率降低和二维电子气2DEG的退化有关;当漏极电压小于200V时,器件的关态漏电流明显增加,表明中子辐照重掺杂P型栅发生的载流子去除效应弱化了P型栅在零栅压下对沟道电子的耗尽,但器件栅极反向泄漏电流在辐照后没有变化,说明其对中子辐照具有一定的免疫能力。 展开更多
关键词 氮化镓功率器件 增强型 栅注入晶体管 gan 位移损伤效应
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复合沟道氟离子增强型AlGaN/GaN HEMT的研究 被引量：2
16
作者 蔡金勇 周琦 +6 位作者 罗小蓉 陈万军 范远航 熊佳云 魏杰 杨超 张波 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期409-414,共6页
提出一种复合沟道氟离子(F-)增强型AlGaN/GaN HEMT(Hybrid-channel enhancement-mode AlGaN/GaN HEMT,HCE-HEMT)新结构。该结构引入高、低浓度F-复合沟道,其中高浓度F-注入区位于沟道靠近源漏两端以调制阈值电压,获得增强型器件;低浓度F... 提出一种复合沟道氟离子(F-)增强型AlGaN/GaN HEMT(Hybrid-channel enhancement-mode AlGaN/GaN HEMT,HCE-HEMT)新结构。该结构引入高、低浓度F-复合沟道,其中高浓度F-注入区位于沟道靠近源漏两端以调制阈值电压,获得增强型器件;低浓度F-区位于沟道中部以调制肖特基栅电极的正向开启电压,增加器件承受的栅电压摆幅,但它对其下方二维电子气的耗尽作用很弱。同时,高浓度区只占栅长的40%,减轻高浓度F-对沟道的影响,提升器件的电流能力。利用Sentaurus软件仿真,结果显示,与传统F-增强型AlGaN/GaN HEMT相比,HCE-HEMT载流能力提高了40.3%,比导通电阻下降了23.3%,同时反向耐压仅下降了5.3%。 展开更多
关键词 氮化镓 异质结场效应管晶体管 增强型 复合沟道
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高阈值电压低界面态增强型Al_2O_3/GaN MIS-HEMT 被引量：3
17
作者 李茂林 陈万军 +6 位作者 王方洲 施宜军 崔兴涛 信亚杰 刘超 李肇基 张波 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第4期265-269,290,共6页
采用高温热氧化栅极凹槽刻蚀工艺并结合高温氮气氛围退火技术,制备出了高阈值电压的硅基GaN增强型Al_2O_3/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)。采用高温热氧化栅极凹槽刻蚀工艺刻蚀AlGaN层,并在AlGaN/GaN界面处自动终... 采用高温热氧化栅极凹槽刻蚀工艺并结合高温氮气氛围退火技术,制备出了高阈值电压的硅基GaN增强型Al_2O_3/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)。采用高温热氧化栅极凹槽刻蚀工艺刻蚀AlGaN层,并在AlGaN/GaN界面处自动终止刻蚀,可有效控制刻蚀的精度并降低栅槽表面的粗糙度。同时,利用高温氮气退火技术能够修复Al_2O_3/GaN界面的界面陷阱,并降低Al_2O_3栅介质体缺陷,因此能够减少Al_2O_3/GaN界面的界面态密度并提升栅极击穿电压。采用这两项技术制备的硅基GaN增强型Al_2O_3/GaN MIS-HEMT具有较低的栅槽表面平均粗糙度(0.24 nm)、较高的阈值电压(4.9 V)和栅极击穿电压(14.5 V)以及较低的界面态密度(8.49×10^(11) cm^(-2))。 展开更多
关键词 增强型Al2O3/gan金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT) 阈值电压 界面态 热氧化 退火
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干法刻蚀和氢等离子体处理制备增强型p-GaN栅AlGaN/GaN HEMT特性 被引量：1
18
作者 冯玉昆 于国浩 +4 位作者 吴冬东 杜仲凯 张炳良 李新宇 张宝顺 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第12期932-936,985,共6页
增强型p-GaN栅AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅与源漏之间的沟道特性对器件性能具有重要的影响。在同一晶圆衬底上,采用干法刻蚀和氢等离子体处理栅与源、漏之间的p-GaN,制备增强型p-GaN栅AlGaN/GaN HEMT。对器件静态、动态特性... 增强型p-GaN栅AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅与源漏之间的沟道特性对器件性能具有重要的影响。在同一晶圆衬底上,采用干法刻蚀和氢等离子体处理栅与源、漏之间的p-GaN,制备增强型p-GaN栅AlGaN/GaN HEMT。对器件静态、动态特性和栅极漏电特性进行研究,采用两种方法制备的器件均具有较高的击穿电压(>850 V@10μA/mm)。通过氢等离子体处理制备的器件的方块电阻较大,导致输出电流密度较低,在动态特性和栅极漏电方面具有明显的优势,氢等离子体处理技术提高了界面态的缺陷激活能,从而实现了较低的栅极反向漏电。 展开更多
关键词 高电子迁移率晶体管(HEMT) ALgan/gan异质结 p-gan栅 增强型 栅漏电
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寄生电感对低压增强型GaN HEMT开关行为的影响 被引量：1
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作者 彭子和 秦海鸿 +2 位作者 修强 张英 荀倩 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第4期257-264,共8页
寄生电感是影响功率管开关特性的重要因素之一,开关频率越高,寄生电感对低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的开关行为影响越深,使其无法发挥高速开关的性能优势。通过建立数学模型,理论分析了考虑各部分寄生电感后增强型GaN... 寄生电感是影响功率管开关特性的重要因素之一,开关频率越高,寄生电感对低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的开关行为影响越深,使其无法发挥高速开关的性能优势。通过建立数学模型,理论分析了考虑各部分寄生电感后增强型GaN HEMT的开关过程,并推导了各阶段的持续时间和影响因素,然后通过建立双脉冲测试平台,对各部分寄生电感对开关特性的具体影响进行了实验验证。实验结果表明,寄生电感会使开关过程中的电流、电压出现振荡,影响开关速度和可靠性,并且各部分寄生电感对增强型GaN HEMT的开关过程影响程度不同,在实际PCB布局受到物理限制时,需要根据设计目标优化布局,合理分配各部分寄生电感以获得最优的开关性能。 展开更多
关键词 增强型氮化镓(gan)HEMT 开关行为 寄生电感 双脉冲测试 优化布局
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增强型AlGaN/GaN MIS-HEMTs器件的质子辐照效应 被引量：4
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作者 吕玲 林正兆 +2 位作者 郭红霞 潘霄宇 严肖瑶 《现代应用物理》 2021年第2期86-92,共7页
利用70 keV和140 keV质子辐照增强型AlGaN/GaN绝缘栅高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs),得到了最大饱和电流线密度、阈值电压及栅泄漏电流线密度等关键参数的退化规律,并与常规HEMTs器件的辐照退化行为进行了比较,并通过SRIM计算结果和C-V... 利用70 keV和140 keV质子辐照增强型AlGaN/GaN绝缘栅高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs),得到了最大饱和电流线密度、阈值电压及栅泄漏电流线密度等关键参数的退化规律,并与常规HEMTs器件的辐照退化行为进行了比较,并通过SRIM计算结果和C-V测试结果进一步分析了MIS-HEMTs的退化机制。结果表明,质子辐照在栅介质层和栅介质/AlGaN界面引入的辐照缺陷会导致界面态充/放电效应,使阈值电压正向漂移;辐照缺陷增加了电子穿越势垒的概率,导致栅极泄漏电流线密度增大;2维电子气(2DEG)沟道层产生的辐照缺陷俘获电子,导致2DEG密度降低,使饱和漏电流线密度降低。与常规肖特基栅器件相比,栅介质的存在使器件对质子辐照更为敏感。结合仿真计算结果可知,器件中低能质子的非电离能损区接近2DEG沟道层,是导致低能质子辐照对器件损伤更为严重的主要原因。通过变频电容分析发现,质子辐照后器件界面电荷密度增加,并引入了大量深能级缺陷。 展开更多
关键词 ALgan/gan 增强型 绝缘栅高电子迁移率晶体管 质子辐照 缺陷 界面态
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