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Al2O3介质层厚度对AlGaN/GaN金属氧化物半导体-高电子迁移率晶体管性能的影响

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毕志伟, 冯倩, 郝跃, 岳远征, 张忠芬, 毛维, 杨丽媛, 胡贵州. 2009: Al2O3介质层厚度对AlGaN/GaN金属氧化物半导体-高电子迁移率晶体管性能的影响, 物理学报, 58(10): 7211-7215. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.10.090
引用本文: 毕志伟, 冯倩, 郝跃, 岳远征, 张忠芬, 毛维, 杨丽媛, 胡贵州. 2009: Al2O3介质层厚度对AlGaN/GaN金属氧化物半导体-高电子迁移率晶体管性能的影响, 物理学报, 58(10): 7211-7215. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.10.090
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Bi Zhi-Wei, Feng Qian, Hao Yue, Yue Yuan-Zheng, Zhang Zhong-Fen, Mao Wei, Yang Li-Yuan, Hu Gui-Zhou. 2009: Effect of Al2O3 dielectric layer thickness on the AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor higher-electron-mobility transistor characteristics, Acta Physica Sinica, 58(10): 7211-7215. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.10.090
Citation: Bi Zhi-Wei, Feng Qian, Hao Yue, Yue Yuan-Zheng, Zhang Zhong-Fen, Mao Wei, Yang Li-Yuan, Hu Gui-Zhou. 2009: Effect of Al2O3 dielectric layer thickness on the AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor higher-electron-mobility transistor characteristics, Acta Physica Sinica, 58(10): 7211-7215. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.10.090
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Al2O3介质层厚度对AlGaN/GaN金属氧化物半导体-高电子迁移率晶体管性能的影响

  • 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

Effect of Al2O3 dielectric layer thickness on the AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor higher-electron-mobility transistor characteristics

  • 摘要: 在蓝宝石衬底上采用原子层淀积法制作了三种不同Al2O3,介质层厚度的绝缘栅高电子迁移率晶体管.通过对三种器件的栅电容、栅泄漏电流、输出和转移特性的测试表明:随着Al2O3介质层厚度的增加,器件的栅控能力逐渐减弱,但是其栅泄漏电流明显降低,击穿电压相应提高.通过分析认为薄的绝缘层能够提供大的栅电容,因此其阈值电压较小,但是绝缘性能较差,并不能很好地抑制栅电流的泄漏;其次随着介质厚度的增加,可以对栅极施加更高的正偏压,因此获得了更高的最大饱和电流.另外,对三种器件的C-V与跨导特性的深入分析证明了较厚的Al2O3层拥有更好的介质质量与钝化效果.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-10-30

Al2O3介质层厚度对AlGaN/GaN金属氧化物半导体-高电子迁移率晶体管性能的影响

  • 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

摘要: 在蓝宝石衬底上采用原子层淀积法制作了三种不同Al2O3,介质层厚度的绝缘栅高电子迁移率晶体管.通过对三种器件的栅电容、栅泄漏电流、输出和转移特性的测试表明:随着Al2O3介质层厚度的增加,器件的栅控能力逐渐减弱,但是其栅泄漏电流明显降低,击穿电压相应提高.通过分析认为薄的绝缘层能够提供大的栅电容,因此其阈值电压较小,但是绝缘性能较差,并不能很好地抑制栅电流的泄漏;其次随着介质厚度的增加,可以对栅极施加更高的正偏压,因此获得了更高的最大饱和电流.另外,对三种器件的C-V与跨导特性的深入分析证明了较厚的Al2O3层拥有更好的介质质量与钝化效果.

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