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单晶金刚石氢终端场效应晶体管特性

任泽阳 张金风 张进成 许晟瑞 张春福 全汝岱 郝跃

单晶金刚石氢终端场效应晶体管特性

任泽阳, 张金风, 张进成, 许晟瑞, 张春福, 全汝岱, 郝跃
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  • 基于微波等离子体化学气相淀积生长的单晶金刚石制作了栅长为2 m的耗尽型氢终端金刚石场效应晶体管,并对器件特性进行了分析.器件的饱和漏电流在栅压为-6 V时达到了96 mA/mm,但是在-6 V时栅泄漏电流过大.在-3.5 V的安全工作栅压下,饱和漏电流达到了77 mA/mm.在器件的饱和区,宽5.9 V的栅电压范围内,跨导随着栅电压的增加而近线性增大到30 mS/mm.通过对器件导通电阻和电容-电压特性的分析,氢终端单晶金刚石的二维空穴气浓度达到了1.991013 cm-2,并且迁移率和载流子浓度均随着栅压向正偏方向的移动而逐渐增大.分析认为,沟道中高密度的载流子、大的栅电容以及迁移率的逐渐增加是引起跨导在很大的栅压范围内近线性增加的原因.
      通信作者: 张金风, jfzhang@xidian.edu.cn
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-20
  • 修回日期:  2017-08-23
  • 刊出日期:  2017-10-05

单晶金刚石氢终端场效应晶体管特性

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院, 宽带隙半导体技术国防重点学科实验室, 西安 710071
  • 通信作者: 张金风, jfzhang@xidian.edu.cn

摘要: 基于微波等离子体化学气相淀积生长的单晶金刚石制作了栅长为2 m的耗尽型氢终端金刚石场效应晶体管,并对器件特性进行了分析.器件的饱和漏电流在栅压为-6 V时达到了96 mA/mm,但是在-6 V时栅泄漏电流过大.在-3.5 V的安全工作栅压下,饱和漏电流达到了77 mA/mm.在器件的饱和区,宽5.9 V的栅电压范围内,跨导随着栅电压的增加而近线性增大到30 mS/mm.通过对器件导通电阻和电容-电压特性的分析,氢终端单晶金刚石的二维空穴气浓度达到了1.991013 cm-2,并且迁移率和载流子浓度均随着栅压向正偏方向的移动而逐渐增大.分析认为,沟道中高密度的载流子、大的栅电容以及迁移率的逐渐增加是引起跨导在很大的栅压范围内近线性增加的原因.

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参考文献 (26)

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