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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 281 毫秒
1.
F等离子体处理工艺被广泛的应用于 AlGaN/GaN HEMT增强型器件的研制和栅前处理工艺。本文研究了低功率F处理 AlGaN/GaN HEMT的击穿特性和电流崩塌特性。随着F处理时间的增加,饱和电流下降,阈值电压正向移动。对不同F处理时间的器件肖特基特性分析后发现,120s的F处理后器件栅泄漏电流明显减小,器件击穿电压提高,当F处理时间大于120s后,由于长时间F处理带来的损伤器件栅泄漏电流没有继续减小。采用不同偏置下的双脉冲测试对不同F处理时间的电流崩塌特性进行了研究,低功率F处理后没有发现明显的电流崩塌现象。  相似文献   

2.
基于Si基GaN HEMT材料制作了击穿电压530V、无场板的功率电子器件。器件制作工艺与现有GaN微波功率器件工艺兼容。研究了器件栅漏间距与击穿电压的关系。器件栅宽为100μm,栅漏间距为15μm时,得到的GaN HEMT器件击穿电压530V,最大电流密度536mA/mm。器件的特征通态电阻为1.54mΩ·cm2,是相同击穿电压Si MOSFET器件特征通态电阻的二十五分之一。所制作的6mm栅宽器件击穿电压400V,输出电流2A。该器件的研制为制作低成本GaN HEMT功率器件奠定了基础。  相似文献   

3.
AlGaN/GaN HEMT高场应力退化及紫外光辐照的研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
王冲  张进城  郝跃  杨燕 《半导体学报》2006,27(8):1436-1440
采用不同的应力偏压发现器件特性的下降程度随应力偏置电压的增大而增大.经过3×104s 40V高场应力后,蓝宝石衬底 AlGaN/GaN HEMT饱和漏电流下降5.2%,跨导下降7.6%.从器件直流参数的下降分析了应力后的特性退化现象并与连续直流扫描电流崩塌现象进行了对比,同时观察了紫外光照对应力后器件特性退化的恢复作用.直流扫描电流崩塌现象在紫外光照下迅速消除,但是紫外光照不能恢复高场应力造成的特性退化.  相似文献   

4.
采用不同的应力偏压发现器件特性的下降程度随应力偏置电压的增大而增大.经过3×104s 40V高场应力后,蓝宝石衬底 AlGaN/GaN HEMT饱和漏电流下降5.2%,跨导下降7.6%.从器件直流参数的下降分析了应力后的特性退化现象并与连续直流扫描电流崩塌现象进行了对比,同时观察了紫外光照对应力后器件特性退化的恢复作用.直流扫描电流崩塌现象在紫外光照下迅速消除,但是紫外光照不能恢复高场应力造成的特性退化.  相似文献   

5.
GaN HEMT器件经过钝化后,抑制电流崩塌效应明显,但同时产生其他负面效应,为了改善目前GaN HEMT钝化后漏电增加和击穿电压减小等情况,研究了钝化技术对GaN HEMT电流特性的影响,包括介质膜应力、折射率和表面预处理与器件饱和电流、电流崩塌量的关系,优化了表面预处理和钝化工艺条件.实验效果在CaN HEMT电特性上的改善明显.结果表明,采用折射率为2.1~2.2的SiN钝化膜,饱和电流密度增加到1 100 mA/mm,电流崩塌量小于10%,肖特基接触反向偏压为-20 V时泄漏电流达10-5A数量级.  相似文献   

6.
针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响,分析了不同衬底构成对GaN HEMT器件自热效应的影响,系统研究了GaN HEMT器件相关参数改变对自热效应及器件电学性能的影响。结果表明:Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。为提高器件性能以及进一步优化GaN基HEMT器件设计提供了一定的理论参考。  相似文献   

7.
针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响,分析了不同衬底构成对GaN HEMT器件自热效应的影响,系统研究了GaN HEMT器件相关参数改变对自热效应及器件电学性能的影响。结果表明:Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。为提高器件性能以及进一步优化GaN基HEMT器件设计提供了一定的理论参考。  相似文献   

8.
李天宇 《微电子学》2016,46(5):685-689
与传统的Si基器件相比,SiC和GaN器件具有工作温度高、击穿电压高、开关速度快等优势,因此SiC和GaN材料是制备电力电子器件的理想材料。总结了近年来SiC和GaN电力电子器件的研究进展,包括二极管,MOSFET,JFET和BJT结构的SiC器件,以及SBD,PN结二极管,HEMT和MOSFET结构的GaN器件。  相似文献   

9.
基于GaN HEMT器件物理和实验分析测试结果,提出了一种GaN电流崩塌效应的新物理模型.研究表明,在大漏极电压条件下,沟道电子易于注入到GaN缓冲层中,并被缓冲层中的陷阱所俘获,耗尽二维电子气,从而导致电流崩塌效应.该模型描述了电流崩塌效应与缓冲层中陷阱的相互关系,并获得了电流崩塌前后迁移率与二维电子气浓度乘积的归一化值.该结果可望用于GaN HEMT器件进一步的理论探讨和实验研究.  相似文献   

10.
直流大电压下 GaN HEMT电流崩塌效应探索   总被引:1,自引:1,他引:0  
基于GaN HEMT器件物理和实验分析测试结果,提出了一种GaN电流崩塌效应的新物理模型.研究表明,在大漏极电压条件下,沟道电子易于注入到GaN缓冲层中,并被缓冲层中的陷阱所俘获,耗尽二维电子气,从而导致电流崩塌效应.该模型描述了电流崩塌效应与缓冲层中陷阱的相互关系,并获得了电流崩塌前后迁移率与二维电子气浓度乘积的归一化值.该结果可望用于GaN HEMT器件进一步的理论探讨和实验研究.  相似文献   

11.
赵宏美  冯全源  文彦 《微电子学》2021,51(5):734-738
研究了氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的温度特性,分析了自热效应造成GaN HEMT的电流崩塌现象。提出了一种图形化衬底技术来降低器件温度。在缓冲层与衬底界面设置与缓冲层同材料的梯形微阱,在势垒层与钝化层界面设置无掺杂和低Al组分的AlGaN矩形微阱。结果表明,与无微阱结构器件相比,新型有微阱结构器件的温度峰值降低了18.148 K,电流崩塌效应改善比值达20.64%。  相似文献   

12.
This study investigates the heat generation behavior of packaged normally-on multi-finger AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs) that are cascoded with a low-voltage MOSFET (LVMOS) and a SiC Schottky barrier diode (SBD). By foremost carrying out electro-thermal simulation and related thermal measurements with infrared thermography and Raman spectroscopy for basic 5 mm GaN HEMTs, the location of hot spot in operating device can be obtained. Based on the outcome, further packaged cascode GaN HEMT is analyzed. A hybrid integration of the GaN-HEMT, LVMOS, and SiC SBD are assembled on a directly bonded copper (DBC) substrate in the four-pin metal case TO-257 package. The metal plate is used as both the source terminal and heat sink. The analytical results of thermal investigation are confirmed by comparing them with the infrared thermographic measurements and numerical results obtained from a simulation using Ansys Icepak. For a power dissipation of less than 11.8 W, the peak temperature of the GaN HEMTs is 118.7 °C, obtained from thermal measurements.  相似文献   

13.
Current collapse in GaN high-electron mobility transistors (HEMTs) is a temporary reduction of drain–current immediately after the application of high voltage. Current collapse limits the output power of the device at high frequencies. Oftentimes, a signature of device degradation is an increase in current collapse. In order to improve the GaN HEMT performance and reliability, understanding the current collapse phenomenon is critical. In this letter, we propose a simple technique to measure current collapse that utilizes common dc device characterization equipment. Our proposed technique produces consistent measurements when compared with the conventional but highly specialized pulse technique. Underlying our proposed technique is the recognition that in a transient current measurement, the traps that produce current collapse have detrapping time constants on the order of seconds.   相似文献   

14.
GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)以其复杂的器件特性使其大信号建模变得十分困难,尽管EEHEMT、Angelov等模型结构曾经成功应用于GaAs HEMT/MESFET的大信号模型,但当它们被用于GaN HEMT建模时却不再准确和完备.面向GaN HEMT器件的大信号模型,本文提出了一种紧凑的模型拓扑,此模型拓扑综合了GaN HEMT器件的直流电压-电流(I-V)特性、非线性电容、寄生参数、栅延迟漏延迟与电流崩塌、自热效应以及噪声等特性.经验证此模型拓扑在仿真中具有很好的收敛性,适用于GaN HEMT器件的大信号模型的建立,满足GaN基微波电路设计对器件模型的需求.  相似文献   

15.
任春江  陈堂胜  焦刚  陈刚  薛舫时  陈辰 《半导体学报》2008,29(12):2385-2388
研究了SiN钝化前利用感应耦合等离子体(ICP)对AlGaN/GaN HEMT表面进行NF3等离子体处理对器件性能的影响. 结果表明,运用低能量的NF3等离子体处理钝化前的AlGaN/GaN HEMT表面能有效抑制器件电流崩塌,而器件直流及微波小信号特性则未受影响. 微波功率测试表明,经过6min NF3等离子体处理的AlGaN/GaN HEMT在2GHz, 30V工作电压下达到6.15W/mm的输出功率密度,而未经过处理的器件只达到1.82W/mm的输出功率密度.  相似文献   

16.
High-performance X-band AlGaN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) has been achieved by Γ-gate process in combination with source-connected field plate. Both its Schottky breakdown voltage and pinch-off breakdown voltage are higher than 100 V. Beside, excellent superimposition of direct current (DC) I-V characteristics in different Vds sweep range indicates that our GaN HEMT device is almost current collapse free. As a result, both outstanding breakdown characteristics and reduction of current collapse effect guarantee high microwave power performances. Based upon it, we have developed an internally-matched GaN HEMT amplifier with single chip of 2.5 mm gate periphery, which exhibits power density of 14.2 W/mm with 45.5 dBm (35.5 W) output power and a power added efficiency (PAE) of 48% under Vds = 48 V pulse operating condition at 8 GHz. To the best of our knowledge, it is the highest power density at this power level.  相似文献   

17.
高击穿电压AlGaN/GaN HEMT电力开关器件研究进展   总被引:1,自引:1,他引:0  
作为第三代宽禁带半导体材料的典型代表,GaN材料在各个应用领域的研究工作都受到了高度的重视。概述了基于AlGaN/GaN HEMT结构的新型高压、高频、低损耗电力开关器件的最新研究进展。从器件的结构特征入手,详细介绍了改善器件击穿特性的途径、高频开关特性的研究情况、Si衬底上AlGaN/GaN HEMT结构材料的生长、增强型器件的制备技术和功率集成电路的研究等几个国际上的热点问题。最后,对该项研究面临的问题及未来的发展趋势做了展望。  相似文献   

18.
An Fe-doped GaN buffer layer was employed in the growth of AlGaN/GaN high-electron mobility transistors (HEMTs) on Si substrates. In order to investigate the effects of an Fe-doped GaN buffer on OFF-state breakdown characteristics, HEMT devices with an Fe-doped GaN buffer on Si substrates were fabricated along with conventional devices utilizing an unintentionally doped GaN buffer on Si substrates. The device characteristics were compared. While HEMT devices with the conventional structure showed an extremely unstable OFF-state breakdown behavior due to punchthrough to the Si substrate, it was demonstrated that an Fe-doped GaN buffer layer on a Si substrate successfully suppressed the premature failure caused by Si-induced breakdown. As a result, the AlGaN/GaN HEMTs with an Fe-doped GaN buffer on Si substrates exhibited much more consistent and enhanced breakdown voltages, when compared with the conventional devices. Consequently, it is highly desirable that AlGaN/GaN HEMTs on Si substrates have an Fe-doped GaN buffer layer in order to achieve stable and robust OFF-state breakdown characteristics  相似文献   

19.
毫米波频段已经成为AlGaN/GaN HEMT研究的一个发展趋势。利用器件仿真软件TCAD,对AlGaN/GaN HEMT交流特性进行了研究。从势垒层的Al组分和厚度两个参数分析了器件特征频率变化趋势。用TCAD仿真得到的AlGaN/GaN HEMT器件本征S参数,在ADS中添加器件的非本征参数,得到器件仿真的频率特性。在器件设计的基础上,进行了器件版图设计和流片,并测量了器件频率特性。测试和仿真结果的对比表明两者较为一致,表明器件仿真的有效性和指导意义。  相似文献   

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