【氮化镓】p-GaN栅极退化的温度和结构相关性

论文总结：

• 本文献深入研究了带有p-GaN栅极的正常关断型(normally-off)高电子迁移率晶体管(GaN-HEMTs)在恒定电压应力下的时序退化行为。通过直流特性分析和温度依赖性分析，研究了故障时间(TTF)与应力温度和器件几何结构的依赖性。结果显示，p-GaN栅极晶体管在7.2V的栅偏压下可达到20年的使用寿命，表明了良好的稳定性。故障时间与应力电压呈指数关系，且退化主要发生在栅极边缘而非中心。此外，TTF与温度有关，具有0.48-0.50 eV的激活能。

研究背景：

• GaN基晶体管因其在功率电子领域的应用潜力而受到关注。为了实现可靠的正常关断型设备，研究者提出了多种策略，其中基于p型栅极堆叠的方法在市场上得到了广泛应用。因此，研究这些器件的稳定性和可靠性至关重要。

研究目的：

• 本研究旨在探究p-GaN栅极GaN-HEMTs在恒定电压应力下的退化动力学，以及故障时间与应力温度和器件几何形状的关系。

研究方法：

• 实验在200mm硅衬底上生长的GaN基高电子迁移率晶体管(HEMTs)上进行。通过改变栅宽(WG)和栅长(LG)来调整器件面积，以研究不同器件几何形状对TTF的影响。在30°C至180°C的温度范围内进行应力测试，以评估TTF是否受热激活。

实验细节&