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Effects of a Thermal CVD SiN Passivation Film on AlGaN/GaN HEMTs Effets d'un film de passivation thermique CVD SiN sur les HEMT AlGaN/GaN

Toshiharu MARUI, Shinich HOSHI, Masanori ITOH, Isao TAMAI, Fumihiko TODA, Hideyuki OKITA, Yoshiaki SANO, Shohei SEKI

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Résumé:

Dans les transistors AlGaN/GaN à haute mobilité électronique (HEMT), la réduction du courant de drain par phénomène d'effondrement du courant constitue un obstacle majeur au fonctionnement très efficace des applications d'amplificateur de puissance. Dans cette étude, nous avons étudié les effets de la qualité du film de passivation SiN sur les caractéristiques électriques des HEMT AlGaN/GaN. Tout d’abord, nous avons mené des expériences pour étudier la relation entre les caractéristiques électriques des HEMT AlGaN/GaN et diverses conditions du film de passivation SiN par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PE-CVD). Nous avons constaté que la fuite de courant de grille et l'effondrement du courant étaient améliorés simultanément par le film de passivation SiN déposé dans des conditions optimisées de NH.3 et SiH4 flux du gaz. On constate que le paramètre critique dans l'optimisation est un INH/ JeSi-H rapport mesuré par les spectres de spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR). Ensuite, un SiN CVD thermique a été appliqué au film de passivation pour être étudié du même point de vue, car un SiN CVD thermique est bien connu pour avoir une bonne qualité avec une faible teneur en hydrogène et un I élevé.NH/ISi-H rapport. Nous avons confirmé que la passivation thermique CVD SiN pourrait améliorer encore davantage le courant de fuite de grille et l'effondrement du courant dans les AlGaN/GaN-HEMT. De plus, nous avons essayé d'appliquer le CVD thermique SiN à l'isolant de grille dans la structure MIS (Metal Insulator Semiconductor) des HEMT AlGaN/GaN. La passivation thermique CVD SiN était plus adaptée à l'isolant de grille que la passivation PE-CVD SiN en vue de réduire les phénomènes d'effondrement du courant. On pourrait croire que le film thermique CVD SiN est supérieur au film PE-CVD SiN pour obtenir une bonne passivation et un bon film isolant de grille pour les HEMT AlGaN/GaN en raison de la faible teneur en hydrogène et de l'I élevé.NH/ISi-H ratio.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E91-C No.7 pp.1009-1014
Date de publication
2008/07/01
Publicisé
ISSN en ligne
1745-1353
DOI
10.1093/ietele/e91-c.7.1009
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Special Section on Heterostructure Microelectronics with TWHM 2007)
Catégories
Technologie de processus GaN

Auteurs

Mots-clés

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