AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件电离辐照损伤机理及偏置相关性研究

• 作者: 吕玲 岳少忠 欧阳晓平 潘霄宇 琚安安 董世剑 郝蕊静 郭红霞 钟向丽 雷志锋 马武英
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 总剂量 1/f低频噪声
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 288-297
• 页数: 10页
• 字数: 3693字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191557

摘要

本文利用 60Co γ射线,针对 AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high-electron mobility transistors,HEMT)器件,开展了在不同偏置下器件电离辐照总剂量效应实验研究.采用1/f噪声结合直流电学特性参数对实验结果进行测量分析,分析结果表明,受到辐照诱生氧化物缺陷电荷与界面态的影响,当辐照总剂量达到1 Mrad(Si)时,零偏条件下AlGaN/GaN HEMT器件的电学参数退化得最大,其中,饱和漏电流减小36.28％,最高跨导降低52.94％; 基于McWhorter模型提取了AlGaN/GaN HEMT器件辐照前后的缺陷密度,零偏条件下辐照前后缺陷密度变化最大,分别为4.080 × 1017和6.621 × 1017 cm–3·eV–1.其损伤机理是在氧化物层内诱生缺陷电荷和界面态,使AlGaN/GaN HEMT器件的平带电压噪声功率谱密度增加.