重复短路应力下p-GaN HEMT器件的阈值电压退化机制

摘要：

p-GaNHEMT凭借高频、高功率密度的优势,已逐渐应用于高频电源领域.负载短路、错误的栅控信号等因素均会导致器件处于严重的短路状态.目前,研究重点多聚焦于600 V/650V商用器件的最终失效上,缺乏对器件在短路应力下的退化机理研究.通过重复短路应力研究了 100 V商用p-GaNHEMT的短路稳健性,随着应力次数的增加,器件的阈值电压VTH表现出持续正向漂移且漂移量可达+0.65V,漏极电流IDsat持续下降.此外,还研究了短路应力后器件的动态恢复过程.在较弱的短路应力后,由于AlGaN势垒层内的陷阱和p-GaN/AlGaN界面陷阱释放掉被捕获的电子,VTH和IDsat能够完全恢复;而在苛刻的短路应力后,栅下产生的热电子将轰击p-GaN/AlGaN界面从而诱导出新的界面缺陷,这将导致VTH永久性的正向漂移,最终使得IDsat不可恢复.

关键词：100Vp-GaNHEMT、短路、阈值电压、陷阱、热电子

所属期刊栏目：22

分类号：TN306(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;四川省科技计划重点研发项目;广东省基础与应用基础研究基金

在线出版日期：2022-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：69-76