原子层刻蚀制造凹槽栅结构增强型毫米波InAlN/GaN HEMTs器件（英文）

作者：刘思雨; 马晓华; 祝杰杰; 宓珉翰; 郭靖姝; 郝跃

来源：2022年全国微波毫米波会议, 中国黑龙江哈尔滨, 2022-08-12.

DOI：10.26914/c.cnkihy.2022.039304

• 氮化镓
• 原子层刻蚀
• 增强型
• 原子力显微镜

在本文中,我们报告了通过原子层蚀刻(ALE)制造的增强型InAlN/GaN HEMTs的高直流和射频性能。实现了优异的栅势垒层界面,拥有2.7×10~(-2) mA/mm的关态泄漏电流,同时实现了光滑的表面形态。原子力显微镜(AFM)展示了高度光滑的界面形态,原子层蚀刻均方根(RMS)粗糙度为0.62 nm。与传统的ICP刻蚀相比,原子层刻蚀方法在避免刻蚀损伤的情况下提高了器件的阈值电压。通过ALE工艺制造的增强型器件具有>700 mA/mm的高输出电流和>0 V的阈值电压。此外,栅极长度为170 nm的ALE增强型InAlN/GaN HEMTs实现了69 GHz的f_T和100 GHz的f_(max)。这些结果显示了ALE工艺在促进射频集成电路发展方面的巨大潜力。

• 单位
  宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室; 西安电子科技大学