不同高场应力下SiN钝化的AlGaN/GaN HEMT器件的性能退化

作     者：谷文萍 郝跃 张进城 马晓华 

作者机构：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 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2008年第33卷第S1期

页      面：94-97页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：AlGaN/GaN HEMT器件 表面态 势垒层陷阱 高场应力 

摘      要：采用不同的高场应力对Si N钝化前后的Al GaN/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IDS,跨导峰值gm和阈值电压VTH等均发生了明显退化,而且这些退化还是可以完全恢复的。分析表明:高场应力后,在栅漏区高场作用下,表面和Al GaN势垒层的陷阱俘效应增加,使得器件参数漂移,从而导致器件电特性退化。偏置应力VDS=20V,VGS=0V后发现Si N钝化使得应力产生的IDS、退化从36%减少到了30%。这说明高场应力下,虽然Si N钝化一定程度上有助于阻挡电子陷落表面态和2DEG耗尽,但是它不能从根本上解决Al GaN/GaN HEMT的高场退化问题。作者认为在钝化的基础上应当结合其他工艺方法例如帽层结构或者场板结构来改善高场下器件的退化问题。