基于基板的AlGaN通道高电子流动性晶体管的高温表征
Yinhe Wu1, Xingchi Ma1, Longyang Yu2
1Guangzhou Wide Bandgap Semiconductor Innovation Center, Guangzhou Institute of Technology, Xidian University, Guangzhou 510555, China.
Micromachines
|November 27, 2024
概括
高化 (AlGaN) 高电子流动性晶体管 (HEMT) 在上显示出优异的高温性能. 尽管电阻增加小,门电压稳定,但陷状态会在高温下影响设备的可靠性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 电子工程 电子工程
背景情况:
- 高电子移动性晶体管 (HEMT) 对于高频和高功率应用至关重要.
- 基于甲化 (AlGaN) 的HEMT由于其宽带隙特性,对高温作业充满希望.
- 在高温下AlGaN HEMT的性能稳定性仍然是一个关键的研究领域.
研究的目的:
- 研究在晶片上制造的AlGaN HEMT的高温性能和稳定性.
- 分析温度对电阻,门电压和泄漏电流的影响.
- 识别和描述在高温下导致性能降低的陷状态.
主要方法:
- 在基板上制造AlGaN HEMT.
- 在不同温度 (25°C~200°C) 下对设备输出和传输特性进行表征.
- 对电阻 (RON),值电压 (ΔVTH) 和离位泄漏电流 (ID,离位) 的分析.
- 深层瞬态光谱 (DLTS) 或类似的技术用于识别和量化陷状态.
主要成果:
- AlGaN HEMT表现出优异的高温性能,在电阻上略有增加 (比率为1.55从25°C到150°C),归因于减少了声子散射.
- 设备的稳定性被证明,值电压变化仅为0.1V,并可控增加离位泄漏电流至200°C.
- 在高温 (0.460.48 eV和0.570.61 eV) 确定了两个陷状态,密度在10~12~10~13厘米~2 eV~1的范围内,导致轻微的性能退化.
结论:
- 上的AlGaN HEMT显示出强大的高温操作能力和稳定性.
- 已识别的陷状态是高温下轻微性能退化的主要原因.
- 这项研究为AlGaN HEMT在高温应用中的适用性提供了证据,推进了超宽间隙半导体技术.


