研究目的
对Si3N4盖层与GaN盖层对GET-SBD性能影响的对比分析。
研究成果
与氮化镓(GaN)帽层器件相比,氮化硅(Si3N4)帽层器件具有更高的击穿电压、更低的导通电阻离散性、更长的使用寿命以及更小的击穿时间波动性,因而更适合高功率和高温度应用场景。电场分布和材料特性是造成可靠性差异的主要原因。
研究不足
该研究仅限于特定的盖层厚度(5纳米Si3N4和3纳米GaN)及器件结构?;撼宀懵┑绾筒牧咸匦缘挠跋炜赡芪赐耆掷?。需进一步研究以明确电场与击穿机制之间的关联。
1:实验设计与方法选择:
本研究比较了采用不同钝化层(Si3N4或GaN)制备的两种带栅极边缘终止结构(GET-SBDs)的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究方法包括直流与脉冲测试、温度依赖性漏电流分析、时间依赖性介质击穿(TDDB)测试以及TCAD仿真以解析电场分布与可靠性。
2:样品选择与数据来源:
选取外延堆叠相同但钝化层不同(5纳米Si3N4或3纳米GaN)的两片晶圆进行加工。器件在Si(111)衬底上通过MOCVD生长制备,数据采集自这些器件及环形电容器的测量结果。
3:实验设备与材料清单:
设备包含用于SiO2沉积的高温氧化(HTO)、势垒凹陷的原子层刻蚀、Si3N4的等离子体增强原子层沉积(PEALD)以及接触金属的沉积工艺。材料包括AlN、AlGaN、GaN、SiO2、Si3N4、基于TiN的金属堆叠和基于Ti/Al的金属堆叠。
4:Si3N基于TiN的金属堆叠和基于Ti/Al的金属堆叠。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:制备过程涉及钝化层沉积、刻蚀、GET介质沉积以及肖特基与欧姆接触的形成。表征手段包括直流反向扫描、脉冲IV测试、激活能的阿伦尼乌斯曲线、恒压应力的TDDB测试以及电场分布的仿真分析。
5:数据分析方法:
采用威布尔分布分析TDDB数据,线性拟合计算激活能,并通过TCAD仿真进行电场分析。运用统计技术与仿真拟合软件工具处理数据。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
MOCVD
Used for epitaxial growth of device structures.
-
HTO
Used for deposition of SiO2 layer.
-
PEALD
Used for deposition of Si3N4 layer.
-
TCAD
Used for simulations of electric field distribution.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部