在SiC基板上生长的高功率AlGaN/InGaN/GaN/AlGaN高电子流动性晶体管的优化条件

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
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 基于AlGaN/GaN异构的高电子移动性晶体管 (HEMT) 对高功率和高频应用至关重要.
• 优化设备结构对于改善故障电压和电流处理等性能指标至关重要.

研究的目的:

• 为了确定AlGaN/InGaN/GaN/AlGaN/SiC HEMTs的最佳结构参数.
• 研究InGaN层厚度和构成对分解电压和其他设备特征的影响.

主要方法:

• 进行模拟来分析AlGaN/InGaN/GaN/AlGaN/SiC HEMTs的分解电压.
• 该研究系统地改变了InGaN层的In成分和厚度.

主要成果:

• 断裂电压对In组合非常敏感,显著增加到0.06,然后和.
• 对于高故障电压的最佳In组合是≥0.06.
• 断裂电压受到厚度的影响较小,保持稳定,直到超过10nm,然后它减少.
• 最佳的InGaN厚度为<10 nm.
• 构成中增加的正面影响排水电流,但也提高了下值波动 (SS).
• 在GaN层厚度对SS的影响很小.

结论:

• 这项研究为优化AlGaN/InGaN/GaN/AlGaN/SiC HEMT结构提供了关键的见解.
• 保持在0.06或以上的组成和10nm以下的厚度,建议在高分压下保持.
• 在设备设计过程中,必须考虑故障电压,SS和排水电流之间的权衡.