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具有高击穿电压和低关断态电流的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管
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作者 马旺 陈永和 +2 位作者 刘子玉 杨叶 孙远远 《桂林电子科技大学学报》 2024年第2期203-209,共7页
为了能够完全发挥GaN基器件的优势,提高AlGaN/GaN HEMT器件的耐压值,通过在传统AlGaN/GaN HEMT的栅极和漏极之间加入一层Al组份为0~0.25线性渐变的AlGaN极化诱导层(PIL),形成Al极化梯度,进而诱导出三维空穴气(3DHG)。3DHG可起到辅助HEM... 为了能够完全发挥GaN基器件的优势,提高AlGaN/GaN HEMT器件的耐压值,通过在传统AlGaN/GaN HEMT的栅极和漏极之间加入一层Al组份为0~0.25线性渐变的AlGaN极化诱导层(PIL),形成Al极化梯度,进而诱导出三维空穴气(3DHG)。3DHG可起到辅助HEMT沟道耗尽的作用,其通过电荷的电场调制抬高了沟道处的整体电场值,使得栅漏之间的沟道电场分布更加均匀。使用Sentaurus TCAD对AlGaN/GaN HEMT器件进行仿真实验,并对物理模型参数进行校正。仿真结果表明,Al组份极化梯度越大,3DHG浓度峰值越大,最大浓度为1.05×10^(18)cm^(-3),且3DHG浓度与PIL-HEMT击穿电压正相关;PIL-HEMT的电学特性得到了提高,击穿电压由常规AlGaN/GaN HEMT器件的66.7 V提高到975 V,有效长度平均耐压提高到162.5 V·μm^(-1),比导通电阻R_(on,sp)=1.09 mΩ·cm^(2),相较于常规HEMT的比导通电阻增大了0.36 mΩ·cm^(2);FOM为1.23 GW·cm^(-2),且在饱和电流(0.23 A·mm^(-1))不变的前提下使关断电流从常规的1.6×10-7A·mm^(-1)减小到6.2×10^(-8)A·mm^(-1),降低了PIL-HEMT的静态功耗。 展开更多
关键词 AlGaN/GaN HEMT 线性梯度AlGaN 3维空穴气 击穿电压
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