AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件中子位移损伤效应及机理

• 作者: 吕玲 李波 欧阳晓平 潘霄宇 董世剑 郝蕊静 郭红霞 钟向丽 雷志锋
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: AlGaN/GaN 中子辐照 位移损伤 1/f噪声
• 年，卷（期）: 2020,（20）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 309-316
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200714

摘要

针对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件和异质结构在西安脉冲反应堆上开展了中子位移损伤效应研究,等效1 MeV中子注量为1×1014 n/cm2.测量了器件在中子辐照前后的直流特性和1/f噪声特性,并对测试结果进行理论分析,结果表明:中子辐照在器件内引入体缺陷,沟道处的体缺陷通过俘获电子和散射电子,造成器件电学性能退化,主要表现为阈值电压正漂、输出饱和漏电流减小以及栅极泄漏电流增大.经过低频噪声的测试计算得到,中子辐照前后,器件沟道处的缺陷密度由1.78×1012 cm–3·eV–1增大到了1.66×1014 cm–3·eV–1.采用C-V测试手段对肖特基异质结进行测试分析,发现沟道载流子浓度在辐照后有明显降低,且平带电压也正向漂移.分析认为中子辐照器件后,在沟道处产生了大量缺陷,这些缺陷会影响沟道载流子的浓度和迁移率,进而影响器件的电学性能.