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高场应力及栅应力下AlGaN/GaN HEMT器件退化研究

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谷文萍, 郝跃, 张进城, 王冲, 冯倩, 马晓华. 2009: 高场应力及栅应力下AlGaN/GaN HEMT器件退化研究, 物理学报, 58(1): 511-517. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.080
引用本文: 谷文萍, 郝跃, 张进城, 王冲, 冯倩, 马晓华. 2009: 高场应力及栅应力下AlGaN/GaN HEMT器件退化研究, 物理学报, 58(1): 511-517. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.080
shu
Gu Wen-Ping, Hao Yue, Zhang Jin-Cheng, Wang Chong, Feng Qian, Ma Xiao-Hua. 2009: Degradation under high-field stress and gate stress of AlGaN/GaN HEMTs, Acta Physica Sinica, 58(1): 511-517. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.080
Citation: Gu Wen-Ping, Hao Yue, Zhang Jin-Cheng, Wang Chong, Feng Qian, Ma Xiao-Hua. 2009: Degradation under high-field stress and gate stress of AlGaN/GaN HEMTs, Acta Physica Sinica, 58(1): 511-517. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.080
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高场应力及栅应力下AlGaN/GaN HEMT器件退化研究

  • 西安电子科技大学微电子学院,西安,710071;宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071

Degradation under high-field stress and gate stress of AlGaN/GaN HEMTs

  • 摘要: 采用不同的高场应力和栅应力对AIGaN/GaN HEMT器件进行直流应力测试,实验发现:应力后器件主要参数如饱和漏电流,跨导峰值和阈值电压等均发生了明显退化,而且这些退化还是可以完全恢复的;高场应力下,器件特性的退化随高场应力偏置电压的增加和应力时间的累积而增大;对于不同的栅应力,相对来说,脉冲栅应力和开态栅应力下器件特性的退化比关态栅应力下的退化大.对不同应力前后器件饱和漏电流,跨导峰值和阈值电压的分析表明,AIGaN势垒层陷阱俘获沟道热电子以及栅极电子在栅漏间电场的作用下填充虚栅中的表面态是这些不同应力下器件退化的主要原因.同时,不同栅应力下器件的退化表明,钝化只是把短时间的电流崩塌问题转化成了长时间的退化问题,它并不能从根本上完全解决A1GaN/GaN HEMT的可靠性问题.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-01-30

高场应力及栅应力下AlGaN/GaN HEMT器件退化研究

  • 西安电子科技大学微电子学院,西安,710071;宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071

摘要: 采用不同的高场应力和栅应力对AIGaN/GaN HEMT器件进行直流应力测试,实验发现:应力后器件主要参数如饱和漏电流,跨导峰值和阈值电压等均发生了明显退化,而且这些退化还是可以完全恢复的;高场应力下,器件特性的退化随高场应力偏置电压的增加和应力时间的累积而增大;对于不同的栅应力,相对来说,脉冲栅应力和开态栅应力下器件特性的退化比关态栅应力下的退化大.对不同应力前后器件饱和漏电流,跨导峰值和阈值电压的分析表明,AIGaN势垒层陷阱俘获沟道热电子以及栅极电子在栅漏间电场的作用下填充虚栅中的表面态是这些不同应力下器件退化的主要原因.同时,不同栅应力下器件的退化表明,钝化只是把短时间的电流崩塌问题转化成了长时间的退化问题,它并不能从根本上完全解决A1GaN/GaN HEMT的可靠性问题.

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