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GaN基HEMT器件在高频和高功率应用上展示了非常好的特性,但是AlGaN/GaN异质结HEMT器件仍然存在栅泄漏电流较大和电流崩塌效应等问题。为了有效的减小栅泄漏电流和抑制电流崩塌效应,本文重点研究了MIS-HEMT器件。MIS-HEMT器件主要的问题是GaN与介质之间的界面态陷阱密度较高,限制了MIS-HEMT器件的优势。因此本文提出以原位生长的AlN材料作为MIS-HEMT器件的介质材料以减小工艺步骤和界面态陷阱浓度,并取得了较为理想的结果。本文首先完成了以原位生长的低温和高温AlN材料作为介质层的MIS-HEMT器件的制作,并通过室温下对MIS-HEMT器件和常规HEMT器件特性的对比分析。发现低温AlN介质材料的MIS-HEMT器件可以减小栅泄漏电流达两个数量级,击穿电压也得到明显的提高;而高温AlN介质层的MIS-HEMT器件主要提高了击穿电压,有效的抑制了电流崩塌特性,通过对其电学应力的测试发现,在开态应力下主要是由于沟道导通电阻的增加导致器件性能的退化;而关态应力主要是由于在高场作用下在AlGaN势垒层或GaN缓冲层内陷阱的增加而导致的kink效应和栅延迟效应的增强。为了进一步提高高温AlN介质层的MIS-HEMT器件的性能,本文进一步对高温AlN介质材料进行了氧化处理,在对氧化处理后的MIS-HEMT器件的性能分析中发现,氧化后器件的栅泄漏电流减小了两个数量级,电流崩塌也得到了很好的抑制。