具有高开启/关断电流比的Al2O3/AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管
采用原子层淀积(ALD)方法,制备了Al2O3为栅介质的高性能AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOS-HEMT)。在栅压为-20V时,MOS-HEMT的栅漏电比Schottky-gateHEMT的栅漏电低4个数量级以上。在栅压为+2V时,Schottky-gateHEMT的栅漏电为191μA；在栅压为+20V时,MOS-HEMT的栅漏电仅为23.6nA,比同样尺寸的Schottky-gateHEMT的栅漏电低将近7个数量级。AlGaN/GaNMOSHEMT的栅压摆幅达到了±20V。在栅压Vgs=0V时,MOS-HEMT的饱和电流密度达到了646mA/mm,相比Schottky-gateHEMT的饱和电流密度(277mA/mm)提高了133%。栅漏间距为10μm的AlGaN/GaNMOSHEMT器件在栅压为+3V时的最大饱和输出电流达到680mA/mm,特征导通电阻为1.47mΩ·cm2。Schottky-gateHEMT的开启与关断电流比仅为105,MOS-HEMT的开启与关断电流比超过了109,超出了SchottkygateHEMT器件4个数量级,原因是栅漏电的降低提高了MOS-HEMT的开启与关断电流比。在Vgs=-14V时,栅漏间距为10μm的AlGaN/GaNMOS-HEMT的关断击穿电压为640V,关断泄露电流为27μA/mm。
AlGaN/GaN、三氧化二铝、高击穿电压、金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管
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TN3;TN4;TN5(半导体技术)
“863”国家高技术研究发展计划2014AA032606;国家自然科学基金61376090
2016-06-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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578-582
