Reliability improvement of GaN transistors based on the control of electronic states and a nobel gate structure

基于电子态控制和诺贝尔栅极结构的GaN晶体管可靠性提升

• 批准号: 21246007
• 负责人: HASHIZUME Tamotsu
• 金额: $ 29.2万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21246007/
• 关键词: 窒化ガリウム; 表面・界面; 電子準位; 絶縁膜; トランジスタ; GaN; AlGaN; C-V; MMC; 界面準位; へテロ接合; ALD; ICP; ドライエッチング; 窒素空孔; AlInN; 多重台形チャネル; HEMT; 電流コラプス; 電気化学酸化

To improve the operation stability of GaN-heterostructure transistors, we have carried out characterization and control of electronic states at insulator-semiconductor interfaces, fabrication and characterization of the multi-mesa-channel (MMC) transistors, and the related experiments. By applying the novel simulation and photo-assisted capacitance-voltage methods to Al_2O_3/ AlGaN/GaN structures, we determined the density distribution of electronic states at the Al_2O_3/AlGaN for the first time. It was also found that the MMC structure is very effective in improving the current stability of the GaN-based transistors.

为了提高GaN异质结晶体管的工作稳定性，我们开展了绝缘体-半导体界面电子态的表征与控制、多台面沟道（MMC）晶体管的制备与表征以及相关实验。将模拟方法和光辅助电容-电压方法应用于Al_2O_3/ AlGaN/GaN结构，首次确定了Al_2O_3/AlGaN的电子态密度分布。还发现MMC结构在提高GaN基晶体管的电流稳定性方面是非常有效的。

项目成果

Characterization of interface electronic states in ALD-Al_2O_3/AlGaN/GaN structures

ALD-Al_2O_3/AlGaN/GaN 结构中界面电子态的表征

• 发表时间: 2009
• 作者: C.Mizue;Y.Hori;M.Miczek;T.Hashizume
• 通讯作者: T.Hashizume

Multi-Mesa-Channel Structure for Improvement of Gate Controllability and Current Stability in AlGaN/GaN HEMTs

用于提高 AlGaN/GaN HEMT 栅极可控性和电流稳定性的多台面沟道结构

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Ohi;T.Hashizume
• 通讯作者: T.Hashizume

Trapping effect evaluation of gateless AlGaN/ GaN heterojunction field-effect transistors using transmission-line-model method

使用传输线模型方法评估无栅 AlGaN/GaN 异质结场效应晶体管的捕获效应

• DOI: 10.1063/1.3506583
• 发表时间: 2010
• 期刊: Appl. Phys. Lett .
• 作者: C.-Y. Hu;T. Hashizume;K. Ohi;M. Tajima
• 通讯作者: M. Tajima

Normally-Off AlGaN/GaN HEMT with Recessed-Oxide Gate by Selective Electrochemical Oxidation

通过选择性电化学氧化实现具有凹进氧化物栅极的常关 AlGaN/GaN HEMT

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Ohi;N.Harada;N.Azumaishi;T.Hashizume
• 通讯作者: T.Hashizume

GaN-based MOS structures processed with plasma-assisted dry etching

采用等离子体辅助干法刻蚀加工的 GaN 基 MOS 结构

• 发表时间: 2012
• 作者: R.Masutomi;A.Sekine;K.Sasaki;K.Sawano;Y.Shiraki;T.Okamoto;清水彰則・森直・福原学・楊成・井上佳久・山田眞二;榊茂之;T. Hashizume
• 通讯作者: T. Hashizume