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场板抑制GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌的机理研究

杨翠 马晓华 毛维 郝跃 张进成 刘红侠 王冲 张金风 杨林安 许晟瑞 毕志伟 周洲 杨凌 王昊

场板抑制GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌的机理研究

杨翠, 马晓华, 毛维, 郝跃, 张进成, 刘红侠, 王冲, 张金风, 杨林安, 许晟瑞, 毕志伟, 周洲, 杨凌, 王昊
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  • 通过实验和数值器件仿真研究了钝化GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)、栅场板GaN HEMTs和栅源双层场板GaN HEMTs电流崩塌现象的物理机理,建立了电流崩塌强度与帽层中载流子浓度、陷阱电离率和电场的内在联系.研究结果表明,场板可以有效调制帽层中横向和纵向电场的强度分布,并可有效调制纵向电场的方向,减弱栅极附近电场强度,增加场板下方电场强度,这会减弱栅极附近自由电子的横向运动,增强场板下方自由电子的纵向运动,进而可以有效调制帽层中自由电子浓度的分布,提高陷阱的电离率,减小器件的电流崩塌.
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:JY10000925002),国家自然科学基金 (批准号:60976068, 60936005)和国家科技重大专项 (批准号:2008ZX01002-002) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-03
  • 修回日期:  2010-08-10
  • 刊出日期:  2011-01-15

场板抑制GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌的机理研究

  • 1. (1)西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071; (2)西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安 710071
    基金项目: 

    中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:JY10000925002),国家自然科学基金 (批准号:60976068, 60936005)和国家科技重大专项 (批准号:2008ZX01002-002) 资助的课题.

摘要: 通过实验和数值器件仿真研究了钝化GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)、栅场板GaN HEMTs和栅源双层场板GaN HEMTs电流崩塌现象的物理机理,建立了电流崩塌强度与帽层中载流子浓度、陷阱电离率和电场的内在联系.研究结果表明,场板可以有效调制帽层中横向和纵向电场的强度分布,并可有效调制纵向电场的方向,减弱栅极附近电场强度,增加场板下方电场强度,这会减弱栅极附近自由电子的横向运动,增强场板下方自由电子的纵向运动,进而可以有效调制帽层中自由电子浓度的分布,提高陷阱的电离率,减小器件的电流崩塌.

English Abstract

参考文献 (22)

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