搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

AlGaN/GaN双异质结F注入增强型高电子迁移率晶体管

王冲 赵梦荻 裴九清 何云龙 李祥东 郑雪峰 毛维 马晓华 张进成 郝跃

AlGaN/GaN双异质结F注入增强型高电子迁移率晶体管

王冲, 赵梦荻, 裴九清, 何云龙, 李祥东, 郑雪峰, 毛维, 马晓华, 张进成, 郝跃
PDF
导出引用
导出核心图
  • 理论模拟了不同GaN沟道厚度的双异质结(AlGaN/GaN/AlGaN/GaN)材料对高电子迁移率晶体管(HEMT)特性的影响, 并模拟了不同F注入剂量下用该材料制作的增强型器件的特性差异. 采用双异质结材料, 结合F注入工艺成功地研制出了较高正向阈值电压的增强型HEMT器件. 实验研究了三种GaN沟道厚度制作的增强型器件直流特性的差异, 与模拟结果进行了对比验证. 采用降低的F 注入等离子体功率, 减小了等离子体处理工艺对器件沟道迁移率的损伤, 研制出的器件未经高温退火即实现了较高的跨导和饱和电流特性. 对14 nm GaN沟道厚度的器件进行了阈值电压温度稳定性和栅泄漏电流的比较研究, 并且分析了双异质结器件的漏致势垒降低效应.
      通信作者: 王冲, wangchong197810@hotmail.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61574110, 61574112, 61106106)资助的课题.
    [1]

    Zhang Z L, Yu G H, Zhang X D, Tan S X, Wu D D, Fu K, Huang W, Cai Y, Zhang B S 2015 Electron. Lett. 51 1201

    [2]

    Zhang X Y, Tan R B, Sun J D, Li X X, Zhou Y, L L, Qin H 2015 Chin. Phys. B 24 105201

    [3]

    Sun W W, Zheng X F, Fan S, Wang C, Du M, Zhang K, Chen W W, Cao Y R, Mao W, Ma X H, Zhang J C, Hao Y 2015 Chin. Phys. B 24 017303

    [4]

    Wang W K, Li Y J, Lin C K, Chan Y J, Chen G T, Chyi J I 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 25 52

    [5]

    Cai Y, Zhou Y G, Lau K M, Chen K J 2006 IEEE Trans. Electron Dev. 53 2207

    [6]

    Tohru, Tomohiro N 2008 IEEE Trans. Electron Dev. 29 668

    [7]

    Zanandrea A, Bahat-Treidel E, Rampazzo F, Stocco A, Meneghini M, Zanoni E, Hilt O, Ivo P, Wuerfl J, Meneghesso G 2012 Microelectron. Reliab. 52 2426

    [8]

    Park P S, Siddharth R 2011 IEEE Trans. Electron. Dev. 58 704

    [9]

    Saito W, Takada Y, Kuraguchi M, Tsuda K, Omura I 2006 IEEE Trans. Electron Dev. 53 356

    [10]

    10 Zervos M, Kostopoulos A, Constantinidis G, Kayambaki M, Georgakilas A 2002 J. Appl. Phys. 91 4387

    [11]

    Wang X H, Huang S, Zheng Y K, Wei K, Chen X J, Zhang H X, Liu X Y 2014 IEEE Trans. Electron Dev. 61 1341

    [12]

    Martin-Horcajo S, Tadjer M J, Romero M F, Cuerdo R, Calle F 2011 Proceedings of the 8th Spanish Conference on Electron Devices Palma de Mallorca, Illes Balears, Feb. 8-11, 2011

    [13]

    Ha W J, Chhajed S, Oh S J, Hwang S Y, Kim J K, Lee J H, Kim K S 2012 Appl. Phys. Lett. 100 132104

    [14]

    Miller E J, Dang X Z, Yu E T 2000 J. Appl. Phys. 88 5952

  • [1]

    Zhang Z L, Yu G H, Zhang X D, Tan S X, Wu D D, Fu K, Huang W, Cai Y, Zhang B S 2015 Electron. Lett. 51 1201

    [2]

    Zhang X Y, Tan R B, Sun J D, Li X X, Zhou Y, L L, Qin H 2015 Chin. Phys. B 24 105201

    [3]

    Sun W W, Zheng X F, Fan S, Wang C, Du M, Zhang K, Chen W W, Cao Y R, Mao W, Ma X H, Zhang J C, Hao Y 2015 Chin. Phys. B 24 017303

    [4]

    Wang W K, Li Y J, Lin C K, Chan Y J, Chen G T, Chyi J I 2004 IEEE Trans. Electron Dev. 25 52

    [5]

    Cai Y, Zhou Y G, Lau K M, Chen K J 2006 IEEE Trans. Electron Dev. 53 2207

    [6]

    Tohru, Tomohiro N 2008 IEEE Trans. Electron Dev. 29 668

    [7]

    Zanandrea A, Bahat-Treidel E, Rampazzo F, Stocco A, Meneghini M, Zanoni E, Hilt O, Ivo P, Wuerfl J, Meneghesso G 2012 Microelectron. Reliab. 52 2426

    [8]

    Park P S, Siddharth R 2011 IEEE Trans. Electron. Dev. 58 704

    [9]

    Saito W, Takada Y, Kuraguchi M, Tsuda K, Omura I 2006 IEEE Trans. Electron Dev. 53 356

    [10]

    10 Zervos M, Kostopoulos A, Constantinidis G, Kayambaki M, Georgakilas A 2002 J. Appl. Phys. 91 4387

    [11]

    Wang X H, Huang S, Zheng Y K, Wei K, Chen X J, Zhang H X, Liu X Y 2014 IEEE Trans. Electron Dev. 61 1341

    [12]

    Martin-Horcajo S, Tadjer M J, Romero M F, Cuerdo R, Calle F 2011 Proceedings of the 8th Spanish Conference on Electron Devices Palma de Mallorca, Illes Balears, Feb. 8-11, 2011

    [13]

    Ha W J, Chhajed S, Oh S J, Hwang S Y, Kim J K, Lee J H, Kim K S 2012 Appl. Phys. Lett. 100 132104

    [14]

    Miller E J, Dang X Z, Yu E T 2000 J. Appl. Phys. 88 5952

  • [1] 王冲, 全思, 马晓华, 郝跃, 张进城, 毛维. 增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管高温退火研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7333-7337. doi: 10.7498/aps.59.7333
    [2] 许立军, 张鹤鸣. 环栅肖特基势垒金属氧化物半导体场效应管漏致势垒降低效应研究. 物理学报, 2013, 62(10): 108502. doi: 10.7498/aps.62.108502
    [3] 张鹤鸣, 王冠宇, 宋建军, 秦珊珊, 屈江涛, 王晓艳. 漏致势垒降低效应对短沟道应变硅金属氧化物半导体场效应管阈值电压的影响. 物理学报, 2011, 60(2): 027102. doi: 10.7498/aps.60.027102
    [4] 张凯, 杜春光, 高健存. 长程表面等离子体的增强效应. 物理学报, 2017, 66(22): 227302. doi: 10.7498/aps.66.227302
    [5] 王建伟, 宋亦旭, 任天令, 李进春, 褚国亮. F等离子体刻蚀Si中Lag效应的分子动力学模拟. 物理学报, 2013, 62(24): 245202. doi: 10.7498/aps.62.245202
    [6] 张进成, 郑鹏天, 董作典, 段焕涛, 倪金玉, 张金凤, 郝跃. 背势垒层结构对AlGaN/GaN双异质结载流子分布特性的影响. 物理学报, 2009, 58(5): 3409-3415. doi: 10.7498/aps.58.3409
    [7] 贺兵香, 何济洲. 双势垒InAs/InP纳米线异质结热电子制冷机. 物理学报, 2010, 59(6): 3846-3850. doi: 10.7498/aps.59.3846
    [8] 王红培, 王广龙, 倪海桥, 徐应强, 牛智川, 高凤岐. 新型量子点场效应增强型单光子探测器. 物理学报, 2013, 62(19): 194205. doi: 10.7498/aps.62.194205
    [9] 花 磊, 宋国峰, 郭宝山, 汪卫敏, 张 宇. 中红外下半导体掺杂调制的表面等离子体透射增强效应. 物理学报, 2008, 57(11): 7210-7215. doi: 10.7498/aps.57.7210
    [10] 孟凡, 胡劲华, 王辉, 邹戈胤, 崔建功, 赵乐. 等离子体谐振腔对二硫化钼的荧光增强效应. 物理学报, 2019, 68(23): 237801. doi: 10.7498/aps.68.20191121
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  481
  • PDF下载量:  169
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-10
  • 修回日期:  2015-11-20
  • 刊出日期:  2016-02-05

AlGaN/GaN双异质结F注入增强型高电子迁移率晶体管

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件重点实验室, 西安 710071
  • 通信作者: 王冲, wangchong197810@hotmail.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61574110, 61574112, 61106106)资助的课题.

摘要: 理论模拟了不同GaN沟道厚度的双异质结(AlGaN/GaN/AlGaN/GaN)材料对高电子迁移率晶体管(HEMT)特性的影响, 并模拟了不同F注入剂量下用该材料制作的增强型器件的特性差异. 采用双异质结材料, 结合F注入工艺成功地研制出了较高正向阈值电压的增强型HEMT器件. 实验研究了三种GaN沟道厚度制作的增强型器件直流特性的差异, 与模拟结果进行了对比验证. 采用降低的F 注入等离子体功率, 减小了等离子体处理工艺对器件沟道迁移率的损伤, 研制出的器件未经高温退火即实现了较高的跨导和饱和电流特性. 对14 nm GaN沟道厚度的器件进行了阈值电压温度稳定性和栅泄漏电流的比较研究, 并且分析了双异质结器件的漏致势垒降低效应.

English Abstract

参考文献 (14)

目录

    /

    返回文章
    返回