Parasitic subthreshold drain current and low frequency noise in GaN/AlGaN metal-oxide-semiconductor high-electron-mobility field-effect-transistors
Parasitic subthreshold drain current and low frequency noise in GaN/AlGaN metal-oxide-semiconductor high-electron-mobility field-effect-transistors
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GaN/AlGaN 金属氧化物半导体高电子迁移率场效应晶体管中的寄生亚阈值漏极电流和低频噪声
DOI：
10.1088/1361-6641/abce8c
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发表时间：
2020
影响因子：
1.9
通讯作者：
Collaert N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Takakura K;Putcha V;Simoen E;Alian A R;Peralagu U;Waldron N;Parvais B;Collaert N
研究了短栅极长度对GaN/AlGaN金属氧化物半导体高电子迁移率场效应晶体管漏极电流和低频噪声的影响。在一些短器件中，可以观察到寄生亚阈值电流。在本文中，寄生亚阈值电流的来源探讨了使用低频噪声和捕获瞬态测量。无寄生漏极电流器件的低频噪声功率谱密度（PSD）随着漏极电流的减小而单调降低，而有寄生漏极电流器件的低频噪声功率谱密度随着漏极电流的减小而显著升高。寄生漏相对应的1/ f1.5噪声可以解释为GaN通道中发生复合中心的能级展宽。捕获瞬态测量证实了这一点，揭示了与温度无关的时间常数，与短通道晶体管的泄漏路径相关，显示出亚阈值峰。
The impact of the short gate length on the drain current and low frequency (LF) noise in GaN/AlGaN metal-oxide-semiconductor high-electron-mobility field-effect-transistors has been studied. In some short devices, a parasitic subthreshold current is observed. In this article, the origin of parasitic subthreshold currents were explored using LF noise and trapping transient measurements. The LF noise power spectral density (PSD) of the devices without parasitic drain current decreased monotonically with the decrease of the drain current, while the PSD of the device with the parasitic drain current strongly increased for lower drain current. The 1/f 1.5 noise corresponding with the parasitic leakage can be explained by the level broadening of generation-recombination centers in the GaN channel. This is confirmed by the trapping transient measurements, revealing a temperature-independent time constant, associated with the leakage path in short channel transistors, exhibiting the subthreshold humps.
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