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

作     者：毕志伟 冯倩 郝跃 岳远征 张忠芬 毛维 杨丽媛 胡贵州 Bi Zhi-Wei;Feng Qian;Hao Yue;Yue Yuan-Zheng;Zhang Zhong-Fen;Mao Wei;Yang Li-Yuan;Hu Gui-Zhou

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：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2009年第58卷第10期

页      面：7211-7215页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 080503[工学-材料加工工程] 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] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(批准号:60736033) 国防预研基金(批准号:51308030102)资助的课题 

主　　题：Al2O3 金属氧化物半导体-高电子迁移率晶体管 介质层厚度 钝化 

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.