硅基氮化镓MISHEMT中陷阱引起的阈值电压不稳定性研究

摘要： 研究表明，通过结合缺陷光谱学与双脉冲电流-电压测量发现，在Si(111)衬底上生长的商用AlGaN/GaN MISHEMT器件中，位于EC-0.90 eV能级的陷阱是导致阈值电压(VT)出现-1.8 V不稳定性的原因。该EC-0.90 eV陷阱存在于GaN缓冲层中，当漏极偏压在夹断区处于高位时会释放其中载流子，使陷阱能级升至GaN缓冲层的费米能级之上。该陷阱同时表现出快慢两种恢复过程：其快速恢复源于GaN缓冲层全深度范围内自由电子的补充，而慢速恢复则由耗尽自由电子浓度的俘获过程所致。TCAD仿真不仅验证了这一机制，还解释了为何该陷阱引发大幅负向VT偏移后缓冲层漏电流并未显著增加。这证明优化缓冲层设计对实现理想器件性能至关重要。