复合栅介质对AIGaN/GaN MISHEMT器件性能的影响

• 作者: 于国浩 宋亮 张佩佩 张宝顺 张晓东 张辉 徐宁 董志华
• 来源期刊: 半导体技术
• 学科: 工学
• 关键词: AlGaN/GaN 复合栅介质 金属-绝缘层-半导体-高电子迁移率晶体管(MISHEMT) 阈值电压 界面态
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 半导体器件
• 页码范围: 815-822
• 页数: 8页
• 分类号: TN386
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2018.11.003

摘要

由于LPCVD-Si3N4具有良好的介电特性,常用作AlGaN/GaN高电子迁移率场效应晶体管(HEMT)的栅介质,然而在高温生长中,易造成GaN界面Ga和N的扩散.针对此问题,提出了一种采用SiON/Si3N4复合绝缘材料作为HEMT器件栅介质的方法,制备了高质量的AlGaN/GaN金属-绝缘层-半导体高电子迁移率晶体管(MISHEMT)器件,并进行了直流测试.测试结果表明,在栅压为18 V时,器件的阈值回滞仅为150 mV,其特征导通电阻为1.74 mΩ· cm2 (Vgs=2 V),其击穿电压达到805 V(Ids=100 μA/mm).多频率C-V测试显示,界面态密度可低至2.9×1013eV-1·cm-2.因此,这种采用SiON/Si3N4复合绝缘材料作为栅介质的方法,在改善器件的阈值回滞、击穿电压和界面态密度等方面效果显著.