p栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的栅极导通机制与寿命建模

摘要： 通过温度相关的直流栅极电流测量，研究了p型氮化镓(GaN)/AlGaN/GaN增强型晶体管中的栅极导通机制。针对不同栅压区域分别建立物理模型并与实验对比：负栅偏压时，钝化介质内发生栅极到源极的泊松-弗伦克尔发射(PFE)；正栅偏压时，p-GaN/AlGaN/GaN"p-i-n"二极管处于正向工作模式，栅极电流受肖特基接触处空穴供给限制；低栅压下电流由位错线中肖特基势垒降低导致的热电子发射主导；提高栅压和温度会引发相同势垒的热辅助隧穿(TAT)。改进的栅极工艺降低了正栅压区栅极电流并消除了TAT起始现象，但在高正栅压下观察到源自金属/p-GaN界面PFE的电流急剧上升?；谔崛〉牡纪ɑ乒菇司返氖倜Ｐ?，采用新型栅极工艺制备的器件在t1%=10年条件下最大栅压达7.2V。