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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。
关键词: 时间依赖性击穿(TDB)、p型氮化镓栅极、高电子迁移率晶体管(HEMT)、增强模式、氮化镓(GaN)、导电机制
更新于2025-09-23 15:21:21
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导通态栅极偏压导致p-GaN栅极AlGaN/GaN功率器件漏电流增加的机理
摘要: 本文报道并观察到p-GaN栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)中,由导通态栅极偏压引发的关断态漏电流增加现象。实验发现更高的栅极偏压电压和更长的偏压持续时间会导致更大的关断态漏电流。我们提出:关断态漏电流的初始增加及其随后的时间衰减,是由于导通态栅极偏压期间空穴注入和电致发光效应在GaN中引发的持续光电导作用所致。在室温条件下,这种增强的漏电流需要超过20秒才能在黑暗环境中降至平衡水平。同时本文也提出了该现象在p-GaN栅极HEMT结构中相关的物理机制。
关键词: p型氮化镓栅极,铝镓氮/氮化镓高电子迁移率晶体管,持续光电导,漏电流,电致发光
更新于2025-09-23 15:21:01