AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管漏电流退化机理研究

作     者：任舰 闫大为 顾晓峰 Ren Jian;Yan Da-Wei;Gu Xiao-Feng

作者机构：轻工过程先进控制教育部重点实验室江南大学电子工程系无锡214122 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2013年第62卷第15期

页      面：383-388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：国家自然科学基金(批准号:11074280) 江苏省自然科学基金(批准号:BK2012110) 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:JUSRP51323B JUDCF13038) 江苏高校优势学科建设工程项目 江苏省六大人才高峰项目(批准号:DZXX-053) 江苏省普通高校研究生创新计划(批准号:CXLX13-740)资助的课题~~ 

主　　题：AlGaN GaN 高电子迁移率晶体管 漏电流 退化机理 

摘      要：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(IFP/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(IFP/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IFP的增加.