基于SiON/Al2O3叠层介质的薄势垒型HEMT栅极相关可靠性研究

氮化镓(gallium nitride,GaN)材料因其优秀的物理特性受到越来越多研究者的青睐，但常关型GaN基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)技术发展尚处于初级阶段。文中的研究对象是薄势垒常关型HEMT，该类器件可以很大程度地降低栅极区域的刻蚀损伤，因此在未来的电力电子市场中极具潜力。文中工作中制备基于SiON/Al2O3叠层栅介质的薄势垒型HEMT器件，在叠层介质的帮助下，器件的阈值电压与肖特基栅极器件几乎一致，可以实现常关型操作。其最大关态击穿电压可以达到700V，栅极耐压超过23V，在超过1000s的正栅应力测试中阈值电压漂移量小于1V。通过对其关态击穿、栅极击穿、栅极应力测试等特性的分析，对其可靠性方面有更为深入的认识，同时进一步地展现出薄势垒HEMT器件的结构优势。