级联型氮化镓HEMT器件UIS可靠性机理

作     者：钱乐 李胜 张弛 刘斯扬 孙伟锋 Qian Le;Li Sheng;Zhang Chi;Liu Siyang;Sun Weifeng

作者机构：东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心南京210096 

出 版 物：《东南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southeast University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2021年第51卷第6期

页      面：1103-1108页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2020YFF0218501) 江苏省科技成果转化基金资助项目(BA2020027) 江苏省成果转化项目(BA2020030) 

主　　题：级联型氮化镓HEMT UIS 失效 退化 

摘      要：对级联型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)在非钳位感性负载开关(UIS)应力下的可靠性机理进行研究.通过实验分析和软件仿真验证,揭示级联型氮化镓功率器件在单脉冲UIS应力下的耐受机理、失效机理以及在多脉冲UIS应力下的电参数退化机理.在常开型氮化镓晶体管从开态转换到关态的过程中,器件源漏两端的电压增大.通过自配置级联的方式,观察器件内部节点的电压情况,从而分析其失效过程.实验结果表明器件的失效位置出现在低压硅基器件上,利用仿真软件分析得出逆压电效应引起关态漏电的增大,最终导致器件失效.此外,结合测试结果与仿真分析,发现重复UIS应力会引起电子陷阱的产生与积累,从而导致相关电参数的退化.