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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
本文制备了100nm栅长的InAlN/GaN HEMT。通过氧处理和优化欧姆接触获得了高性能的InAlN/GaN HEMT。所制备的器件在栅压偏置为2V时,漏端输出电流密度达到2.18A/mm。器件的导通电阻为1.49Ω*mm。与常规器件相比,器件的栅漏电下降了两个数量级。器件也获得良好的射频特性,电流截止频率和最高震荡频率分别为81GHz和138GHz。根据现有的报道,这是国内较早报道GaN基HEMT电流密度超过2A/mm。  相似文献   

2.
利用有效质量理论自洽求解Poisson和Schrdinger方程理论研究了背势垒插入层对InAlN/GaN晶格匹配异质结构的电学性能的影响。研究表明,对于In0.17Al0.83N/AlN/GaN的异质结构,AlN的临界厚度为2.43 nm。此时,异质结中二维电子气(2DEG)浓度达到2.49×1013 cm-2,且不随势垒层厚度的变化而变化。重点模拟研究了具有背势垒的InAlN/AlN/GaN/AlGaN/GaN和InAlN/AlN/GaN/InGaN/GaN两种结构的能带结构和2DEG的分布情况。理论结果表明,采用AlGaN背势垒结构时,对于AlGaN的任意Al组分,GaN沟道层导带底能量均被抬升,增强了AlN/GaN三角势阱对2DEG的限制作用,提高了电子迁移率。采用InGaN/GaN作为背势垒结构,当InGaN厚度为2或3 nm时,三角势阱中的2DEG随InGaN中In组分的增加先升高后降低,这主要是由于GaN/InGaN界面处产生的正极化电荷的影响,引起电子在AlN/GaN三角势阱和InGaN/GaN势阱之间的分布变化。  相似文献   

3.
We report high performance InAlN/GaN HEMTs grown on sapphire substrates. The lattice-matched InAlN/GaN HEMT sample showed a high 2DEG mobility of 1210 cm2/(V·s) under a sheet density of 2.6 × 1013 cm-2. Large signal load-pull measurements for a (2 × 100 μm) × 0.25 μm device have been conducted with a drain voltage of 24 V at 10 GHz. The presented results confirm the high performances reachable by InAlN-based technology with an output power density of 4.69 W/mm, a linear gain of 11.8 dB and a peak power-added efficiency of 48%. This is the first report of high performance InAlN/GaN HEMTs in mainland China.  相似文献   

4.
研制了高电流增益截止频率(fT)的InAlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT).采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)再生长n+GaN非合金欧姆接触工艺将器件源漏间距缩小至600 nm,降低了源、漏寄生电阻,有利于改善器件的寄生效应;使用低压化学气相沉积(LPCVD)生长SiN作为栅下介质,降低了InAlN/GaN HEMT栅漏电;利用电子束光刻实现了栅长为50 nm的T型栅.此外,还讨论了寄生效应对器件fT的影响.测试结果表明,器件的栅漏电为3.8 μA/mm,饱和电流密度为2.5 A/mm,fT达到236 GHz.延时分析表明,器件的寄生延时为0.13 ps,在总延时中所占的比例为19%,优于合金欧姆接触工艺的结果.  相似文献   

5.
任舰  苏丽娜  李文佳 《微电子学》2019,49(3):404-407, 412
基于势垒材料分别为Al0.27Ga0.73N和In0.17Al0.83N的GaN基异质结肖特基二极管(SBD),研究了GaN基异质结的漏电流输运机制、二维电子气密度和反向击穿电压等重要电学特性。结果表明,AlGaN/GaN SBD的反向电流主要由Frenkel-Poole(FP)发射机制主导,而InAlN/GaN SBD的反向电流在低电场下表现为FP发射电流,在高电场下则表现为Fowler-Nordheim隧穿电流。InAlN/GaN SBD的异质界面二维电子气密度明显高于AlGaN/GaN SBD,但是InAlN层存在高密度的缺陷,导致InAlN/GaN SBD的反向漏电流较大,且反向击穿电压较低。  相似文献   

6.
基于蓝宝石衬底InAlN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管 (HFETs)。基于再生长n GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm。此外,采用自对准栅工艺制备60 nm T型栅。由于器件尺寸的缩小,在Vgs= 1 V下,器件最大饱和电流(Ids)达到1.89 A/mm,峰值跨导达到462 mS/mm。根据小信号测试结果,外推得到器件的fT和fmax分别为170 GHz和210 GHz,该频率特性为国内InAlN/GaN HFETs器件频率的最高值。  相似文献   

7.
杨娟  张小玲  吕长志 《微电子学》2012,42(3):411-414
研究了一种新型GaN基HEMT结构,即InAlN/AlN/GaN异质结层结构,并对其直流特性以及频率特性进行了仿真。通过理论分析,结合TCAD软件,与常规AlGaN/AlN/GaNHEMT进行对比。对栅长为1μm的器件进行仿真,结果表明,器件的最大跨导为450mS/mm,最大电流密度为2A/mm,电流增益截止频率fT=15GHz,最高振荡频率fmax=35GHz。  相似文献   

8.
相较于传统AlGaN/GaN HEMTs,采用晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN异质结可有效消除逆压电效应引发的器件可靠性问题,而且沟道二维电子气密度更高,更适合射频微波通信应用。然而,In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN HEMTs的外延片材料往往存在较高的位错密度,大幅度降低了器件的击穿场强。结合栅极偏压步进应力和微光显微技术,研究晶格匹配InAlN/GaN HEMTs的栅极电流击穿过程与机制,结果发现过激Fowler-Nordheim(FN)电流是器件击穿的主要原因。来自栅极的电子在高电场作用下发生FN隧穿成为高能热电子,它们会在异质结界面释放能量,导致该处形成大量新结构缺陷,同时InAlN材料本身固有可导缺陷密度相对较高,故当缺陷密度增加并达到某一临界值时,便会立刻发生瞬态静电释放,即电流热击穿。  相似文献   

9.
在SiC衬底上制备了InAlN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMTs),并进行了表征。为提高器件性能,综合采用了多种技术,包括高电子浓度,70 nm T型栅,小的欧姆接触电阻和小源漏间距。制备的InAlN/GaN器件在栅偏压为1 V时得到的最大饱和漏电流密度为1.65 A/mm,最大峰值跨导为382 mS/mm。70 nm栅长器件的电流增益截止频率fT和最大振荡频率fmax分别为162 GHz和176 GHz。  相似文献   

10.
据《信学技报》(日)2010年109-361期报道,日本NTT近日开发了插入AlGaN层的InAlN/AlGaN/GaN增强型场效应晶体管。In组分由0.245增加到0.325,二维电子气浓度由6.5×10~(12)降低到1.3×10~(12)。插入AlGaN层,In组分为0.245时,获得1570 cm~2/V·s电子迁移率。通过形成选择再生长AlGaN接触层,层电阻由17000下降到584Ω/sq。这次制作的FET器件,最大跨导为60 mS/mm,最大漏电流为0.11 A/mm。In组分增加后,阈值电压由-3.2 V降为-0.2 V。  相似文献   

11.
报道了利用南京电子器件研究所生长的蓝宝石衬底AlGaN/GaN异质结材料制作的HEMT,器件功率输出密度达4W/mm。通过材料结构及生长条件的优化,利用MOCVD技术获得了二维电子气(2DEG)面密度为0.97×1013cm-2、迁移率为1000cm2/Vs的AlGaN/GaN异质结构材料,用此材料完成了栅长1μm、栅宽200μm AlGaN/GaN HEMT器件的研制。小信号测试表明器件的fT为17GHz、最高振荡频率fmax为40GHz;负载牵引测试得到2GHz下器件的饱和输出功率密度为4.04W/mm。  相似文献   

12.
We report the DC and RF characteristics of AlN/GaN high electron mobility transistors(HEMTs) with the gate length of 100 nm on sapphire substrates. The device exhibits a maximum drain current density of 1.29 A/mm and a peak transconductance of 440 m S/mm. A current gain cutoff frequency and a maximum oscillation frequency of 119 GHz and 155 GHz have been obtained, respectively. Furthermore, the large signal load pull characteristics of the AlN/GaN HEMTs were measured at 29 GHz. An output power density of 429 m W/mm has been demonstrated at a drain bias of 10 V. To the authors’ best knowledge, this is the earliest demonstration of power density at the Ka band for Al N/Ga N HEMTs in the domestic, and also a high frequency of load-pull measurements for Al N/Ga N HEMTs.  相似文献   

13.
AlN/GaN Insulated-Gate HFETs Using Cat-CVD SiN   总被引:1,自引:0,他引:1  
The authors fabricated SiN/AlN/GaN metal–insulator–semiconductor heterostructure field-effect transistors (MIS-HFETs) using SiN passivation by catalytic chemical vapor deposition (Cat-CVD). Cat-CVD SiN increased the electron density of AlN/GaN HFETs by compensating the surface depletion of the two-dimensional electron gas. The MIS-HFETs had a maximum drain current density of 0.95 A/mm and a peak extrinsic transconductance of 211 mS/mm. A current-gain cutoff frequency of 107 GHz and maximum oscillation frequency of 171 GHz were obtained for the 60- and 70-nm-gate devices, respectively.  相似文献   

14.
采用一个AlN缓冲层和两个Al组分阶变的AlGaN过渡层作为中间层,在76.2mm Si衬底上外延生长出1.7μm厚无裂纹AlGaN/GaN异质结材料,利用原子力显微镜、X射线衍射、Hall效应测量和CV测量等手段对材料的结构特性和电学性能进行了表征。材料表面平整光滑,晶体质量和电学性能良好,2DEG面密度为1.12×1013cm-2,迁移率为1 208cm2/(V.s)。由该材料研制的栅长为1μm的AlGaN/GaN HEMT器件,电流增益截止频率fT达到10.4GHz,这些结果表明组分阶变AlGaN过渡层技术可用于实现高性能Si基GaN HEMT。  相似文献   

15.
We report high performance InAlN/GaN HEMTs grown on sapphire substrates.The lattice-matched InAlN/GaN HEMT sample showed a high 2DEG mobility of 1210 cm2/(V.s)under a sheet density of 2.6 ×1013 cm-2.Large signal load-pull measurements for a(2 × 100 μm)× 0.25 μm device have been conducted with a drain voltage of 24 V at 10 GHz.The presented results confirm the high performances reachable by InAlN-based technology with an output power density of 4.69 W/mm,a linear gain of 11.8 dB and a peak power-added efficiency of 48%.This is the first report of high performance InA1N/GaN HEMTs in mainland China.  相似文献   

16.
InAlN/GaN is a new heterostructure system for HEMTs with thin barrier layers and high channel current densities well above 1 A/mm. To improve the leakage characteristics of such thin-barrier devices, AlInN/GaN MOSHEMT devices with a 11 nm InAlN barrier and an additional 5 nm Al2O3 barrier (deposited by ALD) were fabricated and evaluated. Gate leakage in reverse direction could be reduced by one order of magnitude and the forward gate voltage swing increased to 4 V without gate breakdown. Compared to HEMT devices of similar geometry, no degradation of the current gain cutoff frequency was observed. The results showed that InAlN/GaN FETs with high channel current densities can be realised with low gate leakage characteristics and high structural aspect ratio by insertion of a thin Al2O 3 gate dielectric layer  相似文献   

17.
本文在蓝宝石衬底上研制了具有高电流增益截止频率(fT)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管 (HFETs)。基于MOCVD外延n -GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm。此外,采用自对准工艺制备了50 nm直栅。由于器件尺寸的缩小,Vgs= 1 V下器件最大饱和电流(Ids)达到2.11 A/mm,峰值跨导达到609 mS/mm。小信号测试表明,器件fT达到220 GHz、最大振荡频率(fmax)达到48 GHz。据我们所知,该fT值是目前国内InAlN/GaN HFETs器件报道的最高结果。  相似文献   

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