基于自支撑GaN和蓝宝石衬底AlGaN/GaN MISHEMT器件对比

作者：李淑萍; 孙世闯; 张宝顺

来源：微纳电子技术, 2017, 54(11): 734-739.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2017.11.002

• 氢化物气相外延(HVPE)GaN衬底
• 金属有机化学气相沉积(MOCVD)
• AlGaN/GaN金属绝缘半导体高电子迁移率晶体管(MISHEMT)
• 同质外延
• 电流崩塌

通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)法,在氢化物气相外延(HVPE)自支撑GaN衬底和蓝宝石(0001)衬底上外延生长AlGaN/AlN/GaN结构的高电子迁移率晶体管(HEMT)材料,采用低压化学气相沉积SiNx作为栅介质层,形成金属绝缘半导体高电子迁移率晶体管(MISHEMT)结构,对比研究了两种器件的材料性能和电学特性。阴极发光测试表明HVPE的自支撑GaN衬底缺陷密度可降至6×105 cm-2量级。自支撑GaN衬底上AlGaN/GaN HEMT结构具有良好的表面形貌,其表面粗糙度Ra仅为0.51 nm,具有较大的源漏电极饱和电流IDS=378 mA/mm和较高跨导Gm=47 mS/mm。动态导通电阻测试进一步表明,自支撑GaN衬底上同质外延生长的GaN缓冲层具有低缺陷密度,使AlGaN/GaN MISHEMT电流崩塌特性得到抑制。

• 单位
  苏州工业园区服务外包职业学院; 武汉光电国家实验室; 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所; 华中科技大学