栅结构缺陷对GaN HEMT器件性能影响的研究北大核心

GaN HEMT器件在使用中会发生突发烧毁的现象,这种失效与缺陷是正相关的,其中一种已知的缺陷为栅结构缺陷。通过直流特性测试、器件热分布、微区分析讨论了栅结构缺陷对器件性能的影响。势垒特性、击穿特性均无法表征出栅结构异常的器件,低漏压的转移特性也无明显差异,仅高漏压条件下的阈值电压能够表现出明显的变化,而且漏压越高阈值电压变化量越大。器件热分布图像能够定位出器件异常栅结构的位置,且高漏压比高电流更能够表征异常器件的缺陷位置。微区分析准确定位了异常栅结构缺陷的具体形貌和位置,为缺陷的工艺优化提供指导。     

基于EMMI定位的GaN HEMT耐正向可靠性研究

GaN HEMT器件在高温栅偏压（HTGB）应力下会出现势垒退化现象，并进一步引发器件在射频工作下的不稳定和失效问题。使用微光显微镜（EMMI）作为主要工具，对器件的HTGB退化问题进行了研究。讨论了不同电偏置条件下器件EMMI发光的分布和形成机理，并对比了器件在HTGB试验前后EMMI发光图像的变化。HTGB后器件在反偏电场下出现明显新增EMMI亮点，对亮点的微区分析定位到栅下有外延位错对应的局部烧毁点。研究表明，延伸至栅下的外延位错会构成漏电通道，对HTGB下的退化和失效存在贡献。     

GaN HEMT器件60Co-γ辐照效应研究

研究了总剂量4 Mrad(Si) ⁶⁰Co-γ辐照对AlGaN/GaN HEMT器件的影响，器件在辐照过程中采用不同的加电方式。辐照过程会增加器件的栅泄漏电流，但辐照终止后电流快速恢复至初始状态。对比辐照前后的直流性能，器件的肖特基势垒高度、阈值电压、漏电流、跨导等未出现退化问题。实验结果表明，基于自主开发的GaN标准工艺平台所制备AlGaN/GaN HEMT器件，具有稳定可靠的⁶⁰Co-γ抗辐照能力。