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表面电荷与体陷阱对GaN基HEMT器件热电子和量子效应的影响研究

段俊丽 郝立超

表面电荷与体陷阱对GaN基HEMT器件热电子和量子效应的影响研究

段俊丽, 郝立超
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  • 研究了GaN基HEMT器件表面电荷和体陷阱的变化对输出特性的影响.通过分析表面电荷与体陷阱对电流坍塌效应、饱和电流和膝点电压的影响,初步确定了其变化关系.研究结果显示表面电荷的增加能够耗尽二维电子气,减弱电流坍塌效应,降低饱和电流,使膝点电压非正常后移.同时,体陷阱的减小可以有效减弱电流坍塌效应,增大饱和电流,且膝点电压基本保持不变.晶格温度较低时,热电子效应和量子隧穿效应对电流坍塌效应影响显著.采用流体动力学模型,分析了引起电流坍塌效应的内在物理机制,并获得了器件设计和制备的优化方案.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-08-06
  • 修回日期:  2009-08-19
  • 刊出日期:  2010-02-05

表面电荷与体陷阱对GaN基HEMT器件热电子和量子效应的影响研究

  • 1. (1)上海交通大学医学院附属新华医院,上海 200240; (2)同济大学物理学院,上海 200092

摘要: 研究了GaN基HEMT器件表面电荷和体陷阱的变化对输出特性的影响.通过分析表面电荷与体陷阱对电流坍塌效应、饱和电流和膝点电压的影响,初步确定了其变化关系.研究结果显示表面电荷的增加能够耗尽二维电子气,减弱电流坍塌效应,降低饱和电流,使膝点电压非正常后移.同时,体陷阱的减小可以有效减弱电流坍塌效应,增大饱和电流,且膝点电压基本保持不变.晶格温度较低时,热电子效应和量子隧穿效应对电流坍塌效应影响显著.采用流体动力学模型,分析了引起电流坍塌效应的内在物理机制,并获得了器件设计和制备的优化方案.

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