阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaN HEMTs击穿特性分析

段宝兴; 杨银堂

doi:10.7498/aps.63.057302

摘要

为了优化AlGaN/GaN HEMTs器件表面电场，提高击穿电压，本文首次提出了一种新型阶梯AlGaN/GaN HEMTs结构. 新结构利用AlGaN/GaN异质结形成的2DEG浓度随外延AlGaN层厚度降低而减小的规律，通过减薄靠近栅边缘外延的AlGaN层，使沟道2DEG浓度分区，形成栅边缘低浓度2DEG区，低的2DEG使阶梯AlGaN交界出现新的电场峰，新电场峰的出现有效降低了栅边缘的高峰电场，优化了AlGaN/GaN HEMTs器件的表面电场分布，使器件击穿电压从传统结构的446 V，提高到新结构的640 V. 为了获得与实际测试结果一致的击穿曲线，本文在GaN缓冲层中设定了一定浓度的受主型缺陷，通过仿真分析验证了国际上外延GaN缓冲层时掺入受主型离子的原因，并通过仿真分析获得了与实际测试结果一致的击穿曲线.

关键词:

作者及机构信息

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教育部重点实验室, 西安 710071

基金项目: 国家重点基础研究发展计划（批准号：2014CB339900）、国家自然科学基金重点项目（批准号：61234006）和国家自然科学基金青年科学基金（批准号：61106076）资助的课题.

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施引文献

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阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaN HEMTs击穿特性分析

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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

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阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaN HEMTs击穿特性分析

English Abstract

Breakdown voltage analysis for the new Al0.25 Ga0.75N/GaN HEMTs with the step AlGaN layers

1.
Key Laboratory of the Ministry of Education for Wide Band-Gap Semiconductor Materials and Devices, School of Microelectronics, Xidian University, Xi'an 710071, China

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阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaN HEMTs击穿特性分析

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Breakdown voltage analysis for the new Al0.25 Ga0.75N/GaN HEMTs with the step AlGaN layers

1. Key Laboratory of the Ministry of Education for Wide Band-Gap Semiconductor Materials and Devices, School of Microelectronics, Xidian University, Xi'an 710071, China

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