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透明NiO栅控AlGaN/GaN异质结构场效应晶体管中的快慢界面陷阱

DOI：10.1016/j.apsusc.2019.01.058 期刊：Applied Surface Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 在本研究中，我们考察了透明NiO栅控AlGaN/GaN异质结场效应晶体管的可靠性。与TiN肖特基栅控器件相比，p型NiO电极能有效抑制栅极漏电流并使阈值电压正向偏移。脉冲模式和温度依赖的电流-电压测试表明两类器件均具有良好的稳定性。频率相关的电导测量证实：TiN栅控器件仅检测到快态陷阱，而NiO栅控器件同时存在快慢两种陷阱。慢态陷阱归因于NiO与AlGaN/GaN之间II型交错能带结构中的空穴俘获现象，高频环路扫描曲线中明显的阈值电压不稳定性也验证了这一结论。
作者： Liuan Li，Jia Chen，Zhenxing Liu，Taotao Que，Xin Gu，Liang He，Yang Liu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究透明NiO栅控AlGaN/GaN异质结场效应晶体管的可靠性，包括与TiN栅控器件相比的栅极漏电流抑制、阈值电压偏移及陷阱行为。

研究成果

氧化镍栅控高电子迁移率晶体管（HFETs）展现出优异的电学与热稳定性，具有抑制的栅极漏电流和正向阈值电压偏移。研究识别出两类界面陷阱：一类是AlGaN/GaN界面的快态陷阱，另一类源于NiO/AlGaN界面空穴俘获的慢态陷阱，该现象归因于II型能带结构配置。

研究不足

镍氧化物栅控器件的界面态密度略高，且该研究仅限于特定器件结构和测量条件；若要实现更广泛应用，可能需要进行优化。

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