研究目的
采用p-GaN帽层和SiNx介质的栅极优先工艺开发常关型AlGaN/GaN异质结金属-绝缘体-半导体场效应晶体管，并实现低温欧姆接触以避免栅极退化。
研究成果
采用ICP辅助的低温欧姆接触工艺成功实现了1.45 Ω·mm的接触电阻。制备的常关型AlGaN/GaN HJMISFET器件采用SiNx绝缘层和栅极优先工艺，展现出2.0 V的阈值电压、1500 cm2V?1s?1的场效应迁移率，并有效抑制了栅极漏电流。该方法缓解了栅极优先工艺中高温退火导致的栅极退化问题。
研究不足
接触电阻和方块电阻高于常规值，可能是由于AlGaN势垒层较薄及表面损伤所致。栅极长度较长（94微米），导致跨导较低。关态击穿电压在小栅漏间距下存在较高漏电流。SiNx/p-GaN界面缺陷可能引发电流崩塌与迟滞现象。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用栅极优先工艺制备带p-GaN盖层和SiNx介质的常关型AlGaN/GaN HJMISFET器件，开发低温欧姆接触技术以防止退火过程中的栅极退化。
2：样品选择与数据来源：
使用金属有机化学气相沉积（MOCVD）在硅衬底上生长的AlGaN/GaN异质外延结构。
3：实验设备与材料清单：
设备包括ICP干法刻蚀系统、用于SiNx沉积的PECVD、用于金属沉积的磁控溅射仪及SEM成像设备；材料包含TiN/Ni栅极堆叠、Ti/Al/Ti/Au欧姆金属堆叠、SiNx介质及p-GaN层。
4：实验流程与操作步骤：
包括晶圆清洗、ICP刻蚀实现器件隔离、SiNx沉积与退火、栅极金属沉积、通过湿/干法刻蚀形成自对准栅极、欧姆接触的ICP处理、欧姆金属沉积及低温退火。
5：数据分析方法：
通过I-V特性、TLM法测量接触电阻与方块电阻、转移特性获取阈值电压与迁移率、以及栅极漏电流分析评估器件性能。
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ICP dry etching system
Used for device isolation and ICP treatment to assist in low-temperature ohmic contact formation.
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PECVD system
Used for depositing SiNx dielectric layer.
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Magnetron sputtering system
Used for depositing gate metal stack (TiN/Ni) and ohmic metal stack (Ti/Al/Ti/Au).
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SEM
Used for imaging the cross-section of the device structure.
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MOCVD system
Used for growing the AlGaN/GaN heteroepitaxial structure on Si substrate.
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